Расчет симметричных и несимметричных коротких замыканий в электроэнергетической системе

   места К5 
 

   

 

   Рис. 5- Векторная диаграмма токов и напряжений для места К5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Расчет  симметричное КЗ в точке K2

   Схема замещения

     
 

                                 Рис.6- Схема замещения

 

    2.1 Расчет реактивных сопротивлений в относительных единицах точным методом.

    - это напряжение возьмем за  основное

   Выбираем  Sб = 1000 МВА

   

   Здесь под коэффициентом трансформации  трансформатора или автотрансформатора понимается отношение междуфазного напряжения холостого хода его обмотки, обращенной в сторону основной ступени напряжения, к аналогичному напряжению его обмотки, находящейся ближе к ступени, элементы которой подлежат приведению. 
 
 
 
 

     
 
 
 

   Расчет  ЭДС всех источников. Считаем, что  система является источником бесконечной  мощности. 

                                           [1,ст93] 

   где U0, I0, cosj0 – напряжение на выводах машины, ток статора и коэффициент мощности в момент времени, предшествующий КЗ.

   I0 и U0 принимаем равными 1.

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

    Преобразование схемы замещения

   

   Рис. 7- Преобразование схемы замещения

   

     

   Рис. 8- Преобразование схемы замещения 
 
 

     
 
 
 

   

   Расчет  начального периодического тока в месте  КЗ.

   

   Значение  тока КЗ в именованных единицах

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2 Расчет  активных сопротивлений в относительных единицах точным методом.

Rпог- удельное сопротивление, берем равным 0,1 Oм/км.

   где Хк , ω,Та⁽³⁾  -соответственно индуктивное сопротивление цепи КЗ, угловая частота, постоянная времени затухания КЗ.[2,ст.89]  

   Сопротивления Т5, R38, R40, R1,R5,R21,R4 не учитываем т.к. они не подключены к нагрузке 

 

    Расчет результирующего активного  сопротивления.

     
 
 
 

   2.3 Расчет апериодической составляющей тока трехфазного КЗ. Расчет ударного тока. Расчет полного тока КЗ при помощи типовых кривых для моментов времени t = 0; 0,1; 0,2; 0,3 с.

   Таблица 2.1

 
 
 
 
 

   Продолжение Таблицы 2.1 

 

   Сводная таблица результатов расчета тока КЗ в точке К2 

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   

3. Расчет  несимметричного тока КЗ для  т. К5

   Схеме замещения для прямой последовательности

     

   Рис. 9- Схеме замещения для прямой последовательности 
 

   Расчет  ведем в относительных единицах с точным приведением. Схема замещения  аналогична схеме замещения при  симметричном КЗ

   Расчет  будет аналогичен симметричному  КЗ, и поэтому  запишем сразу конечный результат.

   

     

   Рис. 10-Конечный результат 

Схема замещения обратной последовательности аналогична схеме замещения прямой последовательности, но в ней отсутствуют  источники ЭДС. Результирующие сопротивления  прямой и обратной последовательностей относительно рассматриваемой точки КЗ можно принять равными друг другу, т.е. .                               [2,cт 119]

                                            

   Рис. 11-Схема замещения обратной последовательности

   Схема замещения для нулевой последовательности: 

     
 

   Рис. 12- Схема замещения для нулевой последовательности 
 
 
 

   Определение сопротивлений:

   Для трансформатора  Т5:

   

   Величины  сопротивлений трансформаторов  в схеме замещения нулевой последовательности не изменились и соответствуют тем, что были в схеме замещения прямой последовательности. Сопротивление системы необходимо пересчитать:

    Ом                                                       [2], стр. 135

   Линии W1  и W2 принимаем как одноцепные без заземленных тросов:

                                                          [2], стр. 135 

   Линии W3  и W4 принимаем как двухцепные без заземленных тросов:

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

    Схема замещения сворачивается относительно т.К5, где произошло КЗ на землю

   

             Рис. 13- Схема замещения сворачивается относительно т.К5

     
 
 
 
 
 
 

Ток прямой последовательности при однофазном КЗ:

                                                                 [3], стр. 52

   DX⁽ⁿ⁾ - дополнительное индуктивное сопротивление, которое определяется видом несимметричного КЗ (n) и параметрами схем замещения обратной и нулевой (при однофазном и двухфазном КЗ на землю) последовательностей                            

   DX⁽ⁿ⁾= Х_2ЭК + Х_0ЭК                                                                    [3], т.5.4, стр. 53

   

   Модуль  полного (суммарного) тока поврежденной фазы в месте несимметричного КЗ связан с модулем соответствующего тока прямой последовательности следующим соотношением:

    ,

   где т⁽ⁿ⁾ - коэффициент, показывающий, во сколько раз модуль полного (суммарного) тока поврежденной фазы при n-м виде несимметричного КЗ в расчетной точке КЗ превышает ток прямой последовательности при этом же виде КЗ и в той же точке.

   m⁽¹⁾=3;                                                    [3], т.5.4, стр. 53

   Определяем  напряжение прямой последовательности:

   

   Определяем  напряжение обратной последовательности:

   

   Определяем  напряжение нулевой последовательности:

     
 
 
 
 
 
 

3.1 Векторные диаграммы  токов и напряжений.

   

   

 

   Рис. 14- Векторные диаграммы токов и напряжений. 
 
 

4. Двухфазное КЗ  на землю для точки К3.

   Воспользуемся результатами полученными для расчета  симметричного КЗ в точке К2