Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа энергетики
Отделение электроэнергетики и электротехники
Направление − 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
Отчет
по лабораторной работе №2
Исследование влияния нагрузки в начальный момент
трехфазного замыкания
Вариант №9
Выполнил: |
|
|
студент группы: 5А Б |
(подпись, дата) |
(Ф.И.О) |
Проверил |
|
|
Суворов Алексей Александрович |
преподаватель: |
(подпись, дата) |
|
(Ф.И.О) |
Томск 2019 г.
Цель работы: исследовать влияние вида нагрузки, ее мощности и удаленности на начальный сверхпереходный и ударный токи при трехфазном коротком замыкании.
Исходные данные
Рисунок 1 – Принципиальная схема
№ вар. |
10 |
МВА/о.е. |
50/ 0,9 |
, о.е. |
0,145 |
МВА/о.е. |
50/ 0,85 |
, о.е. |
0,2 |
, кВ |
6,3 |
0,4 |
Теоретическое содержание
При расчете режимов короткого замыкания (КЗ) в электрических сетях под нагрузкой понимают: синхронные двигатели и компенсаторы, асинхронные двигатели и обобщенную нагрузку. Все указанные виды нагрузки оказывают влияние на ток КЗ, особенно в начальный момент нарушения режима. При этом влияние каждого вида нагрузки индивидуально и зависит от ряда факторов, из которых основными являются: мощность нагрузки, ее режим до КЗ, электрическая удаленность до точки КЗ.
Исследование режимов в настоящей работе ведется на основе простейшей схемы, в которой генератор и нагрузка через общую реактивность Хк связаны с местом КЗ.
В соответствии с принятой схемой, рассчитываются четыре режима трехфазных замыканий. Результаты расчета представляются в относительных единицах, в качестве базисных условий приняты номинальные параметры генератора. Мощность генератора во всех опытах неизменна, а его режим перевозбуждение.
Начальное значение сверхпереходной ЭДС любой двигательной нагрузки (или генератора) определяется из предшествующего режима.
(1)
Где U0, I0 и φ0 параметры режима предшествующего КЗ.
При персональном учете двигательной нагрузки ударный ток в месте КЗ составит:
(2)
где I''г, I''наг действующие значения начального сверхпереходного тока генератора и нагрузки.
Куг, Кнаг значения ударных коэффициентов для генератора и нагрузки.
Наряду с ударным током КЗ важной характеристикой тока КЗ является наибольшее действующее значение Iу. Применительно к нашим условиям, когда имеются два источника питания, характеризующиеся разными значениями Ку, наибольшее действующее значение тока Iу можно рассчитать по выражению:
Данные эксперимента 1
В качестве нагрузки принята обобщенная нагрузка, равная мощности генератора Sг = Sоб.н
Таблица 1. Данные эксперимента 1
Хк, о.е. |
I’’г, о.е. |
I’’н, о.е. |
Uост, о.е. |
I’’к, о.е. |
I``ck o.e. |
0,000 |
7,387 |
2,429 |
0,000 |
9,209 |
1,821 |
0,100 |
3,960 |
1,009 |
0,497 |
4,873 |
0,847 |
0,200 |
2,799 |
0,528 |
0,665 |
3,313 |
0,496 |
0,300 |
2,215 |
0,286 |
0,750 |
2,510 |
0,315 |
0,400 |
1,863 |
0,140 |
0,801 |
2,020 |
0,205 |
0,500 |
1,628 |
0,042 |
0,835 |
1,690 |
0,131 |
0,600 |
1,460 |
-0,027 |
0,860 |
1,453 |
0,078 |
0,800 |
1,235 |
-0,120 |
0,892 |
1,134 |
0,006 |
1,000 |
1,092 |
-0,179 |
0,913 |
0,931 |
-0,040 |
1,200 |
0,993 |
-0,216 |
0,927 |
0,789 |
-0,072 |
1,400 |
0,920 |
-0,251 |
0,938 |
0,684 |
-0,095 |
1,600 |
0,865 |
-0,274 |
0,946 |
0,604 |
-0,113 |
1,800 |
0,821 |
-0,292 |
0,952 |
0,541 |
-0,127 |
По данным эксперимента 1 (табл.2) представим зависимости , , в функции хK:
Рисунок 2 - Зависимости , , в функции хK
Отразим зависимость :
Рисунок 3 - Зависимость
Определить диапазон xK, при котором обобщенная нагрузка является дополнительным источником подпитки места КЗ.
Рассчитаем ударный ток и наибольшее действующее значение тока КЗ при Xк = 0,2 о.е., Куг=1,95, Кунаг =1