Электромагнитные и электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах

Рис. 13. Преобразование схемы замещения КЗ нулевой последовательности для расчёта тока НКЗ3.2 Правило эквивалентности прямой последовательностиЕсли не учитывать дугу в точке КЗ (металлическое КЗ), то согласно правилу эквивалентности прямой последовательноститок прямой последовательности (для особой фазы А) имеет вид:, (3)где добавочные сопротивления (шунта) зависят от вида НКЗ):для однофазного КЗ:∆X(1)=∆X1)=XΣ2+XΣ0=0.395+0.54=0.935;для двухфазного КЗ:∆X(2)=∆X(2)=X Σ2=0.395;для двухфазного КЗ на землю:.Фазный ток в точке КЗ аварийной фазы принято находить путем умножения тока особой фазы А на фазный коэффициент m(n) [1,2].,(4)где фазный коэффициент определяют:для однофазного КЗ:m(1)=3для двухфазного КЗ:m(2)= для двухфазного КЗ на землю:3.3 Расчет практическим методом установившегося режима однофазного короткого замыканияРасчет несимметричных КЗ в установившемся режиме делается сходственно сверхпереходному, с той лишь отличием, как будто все сочиняющие схемы замещаются своими синхронными параметрами.Способ конкретный очередности располагаться эквивалентной схемы замещения КЗ (для упрощения расчета действием АРВ пренебрегаю). Свойства схемы размещаться соответственно обыденным формулам [1,2] для соответствующего препарата цепи. Все свойства синхронных машин замещаются своими синхронными параметрами:Фазный ток сверхпереходного режима:В именованных единицах:Расчеты схемы рассчитываются по стандартным формулам [1,2] для соответствующего элемента цепи. Расчеты синхронных машин замещаются своими синхронными параметрами:хг∞ = Когда определены все расчеты эквивалентной схемы замещения КЗприведем ее к виду более удобному для последующих расчетов:X11=X1+X2=4.575; X12=X4+XC=0.367; X13=X7+X9+X10=84.25; ; ;X17=X15+X12=0.418; X18=X16+X13=84.455131.381а)б)Рис. 14. Схемы прямой последовательности установившегося режима НКЗПри дальнейшем расчете этой схемы следует преобразовать ее к виду:ХΣ2 =Х”Σ1=0.395ХΣ0= 0,54В этом случае сопротивление шунта остаётся таким же:∆X(1)=∆X(1)=XΣ2+XΣ0=0.395+0.54=0.932Поэтому для особой фазы А ток прямой последовательностиОпределим фазный ток:Поэтому, в именованных единицах:Теперь можем определить ударный ток в точке КЗ (приближенная оценка kу = 1.91)iу = kуI(1) кA = 1.91∙∙10.482 = 28.312 кAТок прямой последовательности для особой фазы в относительных единицах:для однофазного КЗ: IК1о.е.(1)= 1,017/( 0,395+0,935)=0,765;для двухфазного КЗ: IК1о.е.(2)= 1,017/( 0,395+0,395)=1,287;для двухфазного КЗ на землю:IК1о.е.(1,1)= 1,017/( 0,395+0,228)=1,632.Ток прямой последовательности (для особой фазы А) в именованных единицах:для однофазного КЗ: IК1(1)= IК1о.е. (1)* IБ=0,765*5.24=4.009 кА;для двухфазного КЗ: IК1(2)= IК1о.е. (2)* IБ=1,287*5.24=6.744 кА;для двухфазного КЗ на землю:IК1(1,1)= IК1о.е. (1,1)* IБ==1,632*5.24=8.552 кА.Фазный ток в точке КЗ аварийной фазы находится путем умножения тока особой фазы А на фазный коэффициент m(n) [1,2].IК(n)= m(n)* IК1(n),(16)Фазный ток в точке КЗ особой фазы А в относительных единицах:для однофазного КЗ: IКо.е.(1)= m(1)* IК1(1)=3*0.765=2.295;для двухфазного КЗ: IКо.е.(2)= m(2)* IК1(2)=1,73*1.287=2.229;для двухфазного КЗ на землю:IКо.е.(1,1)= m(1,1)* IК1(1,1)==1,506*1.632=2.458.Фазный ток в точке КЗ особой фазы А в именованных единицах:для однофазного КЗ: IК(1)= IКо.е. (1)* IБ=2.295*5.24=12.026 кА;для двухфазного КЗ: IК(2)= IКо.е. (2)* IБ=2.229*5.24=11.68 кА;для двухфазного КЗ на землю:IК(1,1)= IКо.е. (1,1)* IБ==2.458*5.24=12.88 кА.Найдем ударные токи НКЗ, Ку=1,91для однофазного КЗ: iУД(1)= 1,41*КУ* IК(1)=1,41*1,91*12,026=32,87 кА;для двухфазного КЗ: iУД(2)= 1,41*КУ* IК(2)=1,41*1,91*11,68=31,428 кА;для двухфазного КЗ на землю:iУД(1,1)= 1,41*КУ* IК(1,1)==1,41*1,91*12,88=34,687 кА.3.4 Расчеткоэффициентовтяжестиаварий(5)После подстановки в это выражение найденные ранее значения имеем для первоначального момента возникновения НКЗ:Для однофазного КЗ:Для двухфазного КЗ:Для двухфазного К.З. на землю:Полученные результаты объединим в таблицу 3.Таблица 3.Сводная таблица результатов расчетаВид НКЗСверхпереходный токУдарный ток, кАКоэффициент тяжестисверхпереходныйФазный В им.ед, кАОднофазное КЗ0,7652,29512,02632,2870,893Двухфазное КЗ1,2872,22911,6831,4280,866ДухфазноеКЗ на землю1,6322,45812,8834,6870,955ЗаключениеПри проектировании, управлении и эксплуатации электроснабжения различных предприятий, важным этапом являются расчеты КЗ, обрывов и других нарушений работы сетей электроснабжения. Исследования электромагнитных переходных процессов связаны с изучением симметричных и несимметричных режимов, возникающих после аварийных возмущений в системе. Трудно переоценить определение параметров КЗ при проектировании линий электропередач. Правильная оценка этих параметров помогает снизить негативное влияние КЗ и помогает улучшить качество снабжения электроэнергией потребителей.Исследование трёхфазных КЗ связано с расчетами сверхпереходного и установившегося режимов, периодической слагающей тока короткого замыкания во времени (по методу расчётных кривых). При выборе оборудования сетей электроснабжения необходимо произвести расчеты самого опасного КЗ (например, с помощью коэффициента тяжести аварии) и определить для него ударный ток.На основании метода симметричных составляющих, применяя правила эквивалентности прямой последовательности, рассчитывают несимметричные режимы. При анализе переходных процессов сетей электроснабжения, которые возникают из-за несимметричных аварий, строятся векторные диаграммы и комплексные схемы замещения.Список используемых источников