Расчет режимов трехфазного, двухфазного, однофазного и несимметричного короткого замыкания. Составление схем замещения нулевой последовательности и определение параметров, преобразование: проверка правильности расчета при помощи программы "energo".
Коротким замыканием (КЗ) называют всякое, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек (фаз) электроустановки между собой или с землей, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима. В трехфазных электроустановках возникают следующие простейшие виды коротких замыканий: трехфазное - K(3); двухфазное - K(2); двухфазное на землю - K(1,1); однофазное - K(1), токи которых могут в несколько раз превышать номинальные токи электрооборудования. Хотя доля трехфазного КЗ составляет менее 10%, оно очень часто является самым тяжелым режимом из всех видов КЗ, и во многом определяющим при оценках допустимых условий работы элементов электрической системы. Резко возрастающие при КЗ токовые нагрузки, во-первых, вызывают значительное увеличение сил электродинамического взаимодействия между проводниками и токоведущими частями электроустановок, что может привести к механическому повреждению электрооборудования.Из схемы необходимо определить, является ли линия электропередачи двухцепной или одноцепной. Активные сопротивления элементов схемы в расчете не учитываются. По условиям задания, необходимо произвести расчет тока короткого замыкания в точках К3 и К7. Из схемы очевидно, что ТРАНСФОРМАТОРЫТ4, Т5, Т6, Т7,Т8 не оказывают никакого влияния на токи короткого замыкания в точках К3 и К7, поэтому в схеме замещения их не учитываем. Базисное напряжение принимаем равным напряжению ступени короткого замыкания (для точки К3-Uб = 230КВ, для точки К7-Uб = 6,3КВ).В нашем случае необходимо произвести преобразование таким образом, чтобы в центре схемы была бы точка 3 в одном случае, и точка 7 - в другом. Выполняем последние преобразование схемы для обеих точек, в дальнейшем будем рассматривать схемы для каждой точки отдельно. В итоге после всех преобразований получаем схему (рисунок 6): 1.3 Расчет токов короткого замыкания в точке К3 Сумма этих токов составит ток периодической составляющей тока КЗ в точке К3 в начальный момент времени в относительных единицах: ; Ударный ток можно определить по выражению: где Ку - ударный коэффициент, определяемый для момента времени, равного половине периода (t = 0,01 с), то есть когда общий ток короткого замыкания достигает максимума: Для определения апериодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени предварительно должна быть составлена такая исходная схема замещения, чтобы в ней все элементы исходной расчетной схемы учитывались как индуктивными, так и активными сопротивлениями (Это необходимо для определения постоянной времени Та).Определим для каждого i-го источника электроэнергии коэффициенты ?i, характеризующие электрическую удаленность точки короткого замыкания К7 от данного источника электроэнергии по формуле: Так для генераторов G1 и G2 найдем: ; Для генератора G3 найдем: ; Для генераторов G1,G2,G3 коэффициент удаленности <2, а это значит, что ток от этих генераторов в точке К7 не изменяется во времени: ;Это существенно усложняет расчет, поскольку для его выполнения обычным способом потребовалось бы составлять схему замещения рассматриваемой сети, включающую контуры протекания токов во всех трех фазах, в земле (или в нулевом проводе), в грозозащитных тросах ЛЭП с учетом взаимоиндукции между всеми этими контурами.Схема нулевой последовательности существенно отличается от схем прямой и обратной, так как путь ее токов отличается от пути, по которому циркулируют токи прямой и обратной последовательностей. Циркуляция токов нулевой последовательности возможна только в том случае, когда в схеме есть хотя бы одна заземленная нейтраль. Начало схем прямой, обратной и нулевой последовательностей - точка, в которой объединены ветви с нулевым потенциалом. Схема замещения нулевой последовательности, как и схема обратной, не содержит ЭДС, а в точке КЗ приложено напряжение нулевой последовательности . Сопротивление нулевой последовательности системы определяется аналогично: Линии электропередач входят в схему замещения нулевой последовательности сопротивлениями, отличающимися в большую сторону от сопротивления прямой последовательности, вследствие намагничивающего действия фаз линии друг на друга.Сворачиваем схему замещения нулевой последовательности относительно точки К3. Первый этап преобразования представлен на рисунке 17. Параметры схемы следующие: Рисунок 17 - Схема замещения нулевой последовательности после первого этапа преобразования Второй этап преобразования схемы представлен на рисунке 18. Параметры схемы следующие: Рисунок 18 - Схема замещения нулевой последовательности после второго этапа преобразованияИспользуя расчетные данные трехфазного КЗ, определим распределение тока прямой последовательности по ветвям источников тока в начальный момент времени. Отношение начального значения периодической составляющей тока прямой последовательности при однофазном КЗ к начальному значению периодической составляющей тока трехфазного КЗ составля
План
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1.Расчет тока при трехфазном коротком замыкании
1.1 Определение параметров схемы замещения
1.2 Преобразование схемы замещения
1.3 Расчет токов короткого замыкания в точке К3
1.3.1 Преобразование схемы замещения относительно точки К3
1.3.2 Расчет начального значения периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К3
1.3.3 Расчет периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К3произвольный момент времени
1.3.4 Расчет апериодической составляющей и ударного тока короткого замыкания
1.3.5 Расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ в точке К3
1.4 Расчет токов короткого замыкания в точке К7
1.4.1 Преобразование схемы замещения относительно точки К7
1.4.2 Расчет токов короткого
1.4.3 Расчет апериодической состовляющей и ударного тока короткого замыкания для точки К7
1.4.4 Расчет тока короткого замыкания в точке К7 в произвольный момент времени
1.4.5 Проверка правильности расчета при помощи программы «energo»
