 |
Построение векторных диаграмм токов и напряжений.
|
|
|
|
Токи и напряжения в именованных единицах в месте КЗ для К(1.1):
Прямая последовательность: IКА1 = 2,03419*IБ = 2,03419*2,51 = 5,1063кА;
UКА1= 0,3841*UБ/ 
= 0,3841*230/ =50,9998кВ.
UКА1= UКА2 = UКА0 =50,9998кВ.
Обратная последовательность: IКА2= 1,221242*IБ = 1,221242*2,51= 3,065585кА;
Нулевая последовательность: IКА0= 0,812942*2,51= 2,040662кА.
Векторные диаграммы токов и напряжений изображены на рисунках: в месте КЗ № 24, 25; для сечений А-А и В-В– № 26-29.
 |
Рисунок 24- Векторная диаграмма напряжений в точке КЗ
 |
Рисунок 25- Векторная диаграмма токов в точке КЗ
Рисунок 26-Векторная диаграмма токов в сечении А-А
 |
Рисунок 27- Векторная диаграмма напряжений в сечении А-А
 |
Рисунок 28- Векторная диаграмма токов в сечении В-В
 |
Рисунок 29- Векторная диаграмма напряжений сечении В-В
Расчет периодической слагающей тока КЗ методом типовых кривых.
Задача III. Расчет периодической слагающей тока трехфазного КЗ
Методом типовых кривых.
При определении периодического тока трехфазного КЗ составляется схема прямой последовательности для начального момента времени, в которой генераторы представляются сверхпереходными параметрами; нагрузки не учитываются (рисунок 2). Общая методика расчета описана в [1,3,5-8]. После эквивалентирования получена промежуточная схема, (рисунок 30), которая преобразуется к лучевому виду относительно точки КЗ (рисунок 31). При этом используются коэффициенты токораспределения [1,3,8].
В процессе упрощений схемы замещения получены следующие сопротивления: Х15=Х1+Х2/2=0+0,975425/2=0,4877125 о.е.
Х16=Х4+Х5=0,84+1,53=2,37 о.е.
Рисунок 30- Промежуточная схема Рисунок 31- Расчетная схема
|
|
|
Х17=Х6+Х7=0,88+0=0,88 о.е.
Х18=Х11+Х9/2=0+1,240076/2=0,620038 о.е.
Х19=Х12+Х13=2,117202+0,192308=2,30951 о.е.
ХЭК=Х18*Х19/(Х18+Х19)=0,620038*2,30951/(0,620038+2,30951)=0,488807 о.е.
С1=ХЭК/Х18=0,488807/0,620038=0,78835.
С2=ХЭК/Х19=0,488807/2,30951=0,21165.
Х20=(Хэк+Х17) /С1=1,736294 о.е.
Х21=(Хэк+Х17) /С2=6,467324 о.е.
Получена схема, изображенная на рисунке 31. Далее находятся начальные периодические токи в месте КЗ.
I"Г=Е2/Х16*IБ=1,13/2,27*2,5102=1,196846 кА.
I"С1=Е1/Х15*IБ=1/0,4877125*2,5102=5,146885 кА.
I"С2=Е3/Х20*IБ=1/1,736294*2,5102=1,445723 кА.
I"С3=Е4/Х21*IБ=1/6,467324*2,5102=0,388136 кА.
Токи от систем постоянны. Периодический ток, по типовым кривым, определяется для синхронного генератора с тиристорной или высокочастотной системой возбуждения. В соответствии с методикой рассчитывается номинальный ток синхронного генератора и далее определяется номер типовой кривой.
IГН = SГН/ *UБ = 100/( *0,85*230) = 0,295320 кА;
I*ПО=IГ2"/IГН=1,196846/0,295320 = 4,05»4.
Так как отношение IГ2"/IГН » 4,то по [1,3,5-8] выбирается 4 типовая кривая:
IКЗПОСТ=I"С2+I"С3+I"С1=5,1468885+1,445723+0,388136=6,980748 кА
| t, сек | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | |
| IГt/I”Г, о.е | 0,85 | 0,78 | 0,755 | 0,75 | 0,745 | |
| IГt, кА | 1,1968 | 1,017 | 0,933 | 0,903 | 0,897 | 0,891 |
| Суммарный IКt, кА | 8,1775 | 7,9977 | 7,9137 | 7,8837 | 7,8777 | 7,872 |
В качестве примера рассмотрим нахождение периодического тока для момента времени 0,1 сек. По кривой 4 для этого момента времени определяется отношение In,t,г/Inoг=0,85.
Определяется действующее значение периодической составляющей тока КЗ от генератора: In,t,г=0,85 * Inо*IНОМ=0,85 * 4,05*0,2953 = 1,017 кА.
Суммарный периодический ток при К(3) в узле К с учетом типовых кривых изображен на рисунке 32.
Рисунок 32- График зависимости суммарного периодического тока от времени КЗ Iкt=f(t)
Задача IV. Расчет периодической слагающей тока несимметричного КЗ методом типовых кривых.
Для определения периодических токов КЗ при К(1.1) методом типовых кривых составляется схема замещения обратной последовательности без учета нагрузок (рисунок 33). Далее производится упрощение схемы замещения и получение эквивалентного сопротивления обратной последовательности. Последовательность упрощений приведена ниже и на рисунках 34-37.
|
|
|
Х15=Х1+Х2/2=0+0,975425/2=0,487713 о.е. Х16=Х4+Х5=0,84+1,87=2,71 о.е.
Х17=Х6+Х7=0+0,88=0,88 о.е. Х18=Х11+Х9/2=0+1,240076/2=0,620038 о.е.
Х19=Х12+Х13=2,117202+0,230769=2,347971 о.е.
Х20=Х15*Х16/(Х15+Х16)=0,487713*2,71/(0,487713+2.71)=0,413327 о.е.
Х22=Х17+Х21=0,88+0,490508=1,370508 о.е. ХЭК2=Х20*Х22/(Х20+Х22)=0,413327*1,370508/ /(0,413327+1,370508)=0,317556 о.е.
Рисунок 33- Схема замещения обратной последовательности
Рисунок 34- Упрощение схемы №1
Рисунок 35- Упрощение схемы №2
Рисунок 36- Упрощение схемы №3
Рисунок 37- Эквивалентная схема замещения обратной
Последовательности
Аналогично составим схему замещения нулевой последовательности (рисунок 38). Порядок упрощения схемы замещения приведен ниже на рисунках 39-42.
Рисунок 38 –Расчетная схема замещения нулевой последовательности
Х13=Х1+Х2/2=0+4,585/2=2,292 о.е. Х14=Х10+Х9/2=0+6,82/2=3,41 о.е.
Х15=Х11+Х12=7,41+0,769= 8,18 о.е. Х16=Х13*Х4/(Х13+Х4)=2,29225*0,84/(2,29+0,84)=0,615 о.е.
Х18=Х6+Х17=0,88+1,338581=2,219 о.е.
Х17=1 / (1/Х7+1/Х15+1/Х14)=1 /(1/3,016+1/8,18+1/3,41)=1,34 о.е.
Рисунок 39- Упрощение схемы №1
Рисунок 40- Упрощение схемы №2
Рисунок 41 - Упрощение схемы № 3
Рисунок 42- Эквивалентная схема замещения нулевой
Последовательности
Для решения поставленной задачи используются эквивалентные данные по прямой последовательности из предыдущей задачи. С учетом особенностей К(1.1) [1,3,4,5,8] получаем схему, приведенную на рисунке 43. Эта схема приводится к виду, изображенному на рисунке 44.
DХ(1.1)=ХЭК2*ХЭКО/(ХЭК2+ХЭК0)=0,3176*0,4814/(0,317556+0,481356)=0,1913о.е.
ХЭК=1 / (1/Х15+1/Х16+1/Х20+1/Х21) =
=1 / (1/0,4877125+1/2,37+1/1,736294+1/6,467324) = 0,312218 о.е.
Рисунок 43- Расчетная схема замещения при К(1.1)
С1=ХЭК / Х15 =0,312218/0,4877125=0,640168; С2=ХЭК / Х16= =0,312218/2,37=0,131738;
Рисунок 44- Расчетная четырёхлучевая схема замещения
С3=ХЭК/Х20=0,312218/1,736294=0,179819; С4=ХЭК/Х21=0,312218/6,467324=0,048276.
Х22=(ХЭК+DХ)/С1=0,78659 о.е.; Х23=(ХЭК+DХ)/С2=3,82236 о.е.;
Х24=(ХЭК+DХ)/С3=2,800316 о.е.; Х25=(ХЭК+DХ)/С4=10,430649 о.е.
m(1,1) = 
= 
I"Г2=Е2/Х23*IБ* m(1,1) =1,13/3,82236*2,5102*1,52=1,128 кА;
I"С1=Е1/Х22*IБ* m(1,1) =1/0,78659*2,5102*152=4,85 кА;
I"С2=Е3/Х24*IБ *m(1,1) =1/2,800316*2,5102*1,52=1,362 кА;
I"С3=Е4/Х25*IБ *m(1,1) =1/10,430649*2,5102*1,52=0,366 кА;
I*ПО =I"Г / I"ГН=1,128/0,295320=3,82.
Так как отношение I"Г / I"ГН » 4, то по [1,3,5-8] выбирается 4 типовая кривая для синхронной машины с тиристорной системой самовозбуждения и с последовательным трансформатором:
|
|
|
IКЗПОСТ=I"С1+I"С2+I"С3=4,85+1,362+0,366=6,578 кА.
Определяется действующее значение периодической составляющей тока КЗ от генератора: In,t,г=3,82 * Inо*IНОМ=
| t,сек. | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | |
| IГ t/ I"Г,о.е | 0,85 | 0,8 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | |
| IГ t, кА | 1,128 | 0,96 | 0,9 | 0,88 | 0,88 | 0,88 |
| Суммарный IК t, кА | 7,706 | 7,538 | 7,478 | 7,518 | 7,518 | 7,518 |
Суммарный периодический ток несимметричного КЗ, с учетом типовых кривых изображен на рисунке 45.
Рисунок 45 - Зависимость Iкt=f(t) для К(1.1) в точке К
|
|
|
