Определение трёхфазного короткого замыкания в заданной точке

синхронного двигателя приведенная к номинальным значениям (п. 2.1.3.3).Подставляя значения в формулу 3.15, получим э.д.с. синхронного двигателя:Асинхронные двигатели.,(3.16)где EАД*Н=0,865 – э.д.с. асинхронного двигателя приведенная к номинальным значениям (п. 2.1.3.4).Подставляя значения в формулу 3.16, получим э.д.с. асинхронного двигателя:Обобщенные нагрузки Н3 и Н4.(3.17)где =0,85 сверхпереходной э.д.с. обобщенных нагрузок 3 и 4[1].Составим таблицу по результатам расчетов значений сопротивлений и э.д.с. элементов схемы замещения. Схема показана на рисунке 3.1.Таблица 3.1№12345678910Эл-тС1Т1ВЛ500 1ц.ВЛ500 2ц.Т2С2АТ1АТ2Н1ВЛ220 1ц.Х0,3320,0650,5380,5380,0540,7660,2170,2170,6430,669Е0,998----0,998--0,773-Продолжение таблицы 3.1.№11121314151617181920Эл-тВЛ220 2ц.Н2Т3Т4Н3АДСДСДАДН4Х0,6690,6430,880,883,17527,949,449,427,93,175Е-0,773--0,810,8241,1111,1110,8240,81Рисунок 3.1 – Схема замещенияРасчет тока трехфазного короткого замыкания при отключенном выключателе ВСхема замещения.При отключенном В схема замещения примет вид, показанный на рисунке 3.2.Сопротивления Х1 и Х2, Х5 и Х6, Х10 и Х13, Х11 и Х14 соединены последовательно:Х21=Х1+Х2=0,332+0,065=0,397 о.е.Х22=Х5+Х6=0,054+0,766=0,82 о.е.Х23=Х10+Х13=0,669+0,88=1,549 о.е.Х24=Х11+Х14=0,669+0,88=1,549 о.е.Рисунок 3.2 – Схема замещения при отключенном ВСопротивления Х3 и Х4, Х7 и Х8 соединены параллельно:Рисунок 3.3 – Первый шаг преобразования схемы замещенияСопротивления Х21 и Х25 соединены последовательно:Х27=Х21+Х25=0,397+0,269=0,666 о.е.Преобразуем Х27, Х22, Х26 с помощью коэффициентов токораспределения.Эквивалентное сопротивление:Результирующее сопротивление:Хрез=Хэкв+Х26=0,367+0,108=0,476 о.е.Коэффициенты токораспределения:Преобразованные сопротивления:Преобразуем сопротивления Х15, Х16, Х17, Х23 через коэффициенты токораспределения.Эквивалентное сопротивлениеРезультирующее сопротивлениеХрез=Хэкв+Х23=2,696+1,549=4,245 о.е.Коэффициенты токораспределенияС15С16С170,8490,0960,055Преобразованные сопротивленияХ30Х31Х324,99944,07177,8Рисунок 3.4 – Второй шаг преобразования схему замещения Преобразовываем сопротивления Х9, Х30, Х31, Х32, Х28, Х29, Х12, Х24 с помощью коэффициентов токораспределенияЭквивалентное сопротивлениеРезультирующее сопротивлениеХрез=Хэкв+Х24=0,184+1,549=1,733о.е.Коэффициенты токораспределенияС9С30С31С32С28С29С120,2860,0370,0040,0020,1730,2130,286Преобразованные сопротивленияХ33Х34Х35Х36Х37Х38Х396,08647,1941673410,028,1386,068Рисунок 3.5 – Преобразованная схема замещенияСуммарное сопротивление:Эквивалентная э.д.с.Периодическая составляющая тока трехфазного КЗРасчет ударного тока.Найдем активные сопротивления элементов схемы замещения, используя соотношения x/r [1]. Значения соотношений и значения активных сопротивлений сведем в таблицу 3.2.Таблица 3.2№12345678910Эл-тC1Т1ВЛ500 1ц.ВЛ500 2ц.Т2С2АТ1АТ2Н1ВЛ220 1ц.х/r14050885014050502,54R0,0020,0010,0670,0670,0010,0050,0040,0040,2570,167Продолжение таблицы 3.2.№11121314151617181920Эл-тВЛ220 2ц.Н2Т3Т4Н3АДСДСДАДН4x/r42,517172,5-1515-2,5R0,1670,2570,0520,0521,27-3,2943,294-1,27Сопротивления R17, R18велики относительно остальных сопротивлений, поэтому примем R17=R18=∞. Схема показана на рис. 3.2.Значения R1, R2, R5, R6, R7, R8 – малы, поэтому пренебрегаем этими сопротивлениями.Для асинхронных двигателей ударный коэффициент находится в зависимости от мощности.Преобразуя схему замещения, находим Rэкв.R22=R10+R13+R15=0,167+0,052+1,27=3,513о.е.R23=R11+R14=0,167+0,052=0,219о.е.Определяем эквивалентную реактивность и э.д.с. системы без учета асинхронных двигателей.Определяем ударный коэффициент. При ХС,эвк/Rэкв=4,8kуд,С=1,5[1].Для асинхронных двигателей мощностью 7 МВт kуд,АД=1,8[1].Ударный ток в точке к.з.Расчет тока трехфазного короткого замыкания при включенном выключателе ВПри включенном В схема замещения примет вид показанный на рисунке 3.6.Сопротивления Х1 и Х2, Х5 и Х6 соединены последовательноХ21=Х1+Х2=0,332+0,065=0,397 о.е.Х22=Х5+Х6=0,054+0,766=0,82 о.е.Сопротивления Х3 и Х4, Х7 и Х8 соединены параллельноРисунок 3.6 – Схема замещения при включенном В-10 кВПреобразуем сопротивления Х10, Х13, Х11, Х14Сопротивления Х15 и Х20, Х16 и Х19, Х17 и Х18 соединены параллельно:Х29=Х21+Х23=0,397+0,269=0,666 о.е.Рисунок 3.7 – Первый шаг преобразования схемы замещенияПреобразуем сопротивления Х29, Х22, Х24 (рисунок 3.8)Преобразуем сопротивления Х9, Х12Преобразуем сопротивления Х30, Х31, Х25 через коэффициенты токораспределения.Эквивалентное сопротивлениеРезультирующее сопротивлениеХрез=Хэкв+Х25=0,238+0,775=1,012 о.е.Рисунок 3.8 – Второй шаг преобразования схемы замещенияКоэффициенты токораспределенияПреобразованные сопротивления:Рисунок 3.9 – Преобразованная схема замещенияСуммарное сопротивление:Эквивалентная э.д.с.Периодическая составляющая тока трехфазного КЗРасчет ударного тока.Расчетные сопротивления указаны в п. 3.2 в таблице 3.1. Схема показана на рисунке 3.6.Преобразуя схему замещения, находим Rэкв.Определяем эквивалентную реактивность и э.д.с. системы без учета асинхронных двигателей.Определяем ударный коэффициент. При ХС,эвк/Rэкв=4,035kуд=1,48[1].Для асинхронных двигателей мощностью 7 МВт kуд=1,8[1]Ударный ток в точке к.з.ВыводСведем полученные данные в таблицу 3.3. Таблица 3.3.Выключатель В отключенВыключатель В включенIП, кА44,2291,92iуд, кА94,57193,9Из таблицы 3.3 можно увидеть, что токи трехфазного КЗ при работе трансформаторов Т3 и Т4 в параллель (выключатель В включен) почти в два раза превышают токи трехфазного КЗ при раздельной работе Т3 и Т4. Отсюда можно принять следующее:Запретить режим параллельной работы трансформаторов Т3, Т4.Заменить силовые трансформаторы Т3, Т4 на силовые трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения.Установить на выводы 10 кВ силовых трансформаторов Т3, Т4 токоограничивающие реакторы, для снижения электродинамических и термических нагрузок при КЗ на оборудование 10 кВ - высоковольтные выключатели 10 кВ и секции шин 10 кВ.Список литературы1. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. – М., 1970.2. Боровиков В.А. и др. Электрические сети энергетических систем. Учебник для техникумов. Изд. 3-е, переработанное. Л., «Энергия», 1977.3. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материаллы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд, перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989.