Электротехника \ Электромагнитные переходные процессы

Электромагнитные переходные процессы в электрических системах: Сборник задач для студентов электроэнергетических специальностей, страница 4

Х_н(н) = 1,2 . (1.20)

Этому разделу посвящаются задачи 1.12 (с решением); 1.13 – 1.15.

Реакторы токоограничивающие

Схема замещения рис. 1.8. В сеть реактор включается последовательно.

Обозначение типа реактора состоит из букв и цифр. Буквами

обозначается тип реактора, а цифрами его электрические Рис. 1.8. параметры.

Например: РБНГ-10-2500-0,25

Р – реактор;

Б – охлаждение естественное;

Н - наружной установки;

Г- горизонтальное расположение фаз;

1- ое число – класс напряжения (кВ);

2 –ое число – номинальный ток (А);

3 – е число – индуктивное сопротивление одной фазы реактора. Для сетей 6-10 кВ в Омах. Для сетей 35 кВ и выше –в процентах.

Например: ТОРМ – 110-650-15.

Т - токоограничивающий;

О - однофазный;

Р - реактор;

М - с естественным масляным охлаждением;

110 – класс изоляции по напряжению (U_нр = );

650 - номинальный ток (А);

15 – сопротивление реактора (%).

Формулы для определения индуктивного сопротивления реактора (Х_р) приведены в таблице 1.1 для случая задания Х_р в процентах (%).

Если Х_р в Омах, то их величину нужно подставить в формулы вместо выражения .

При необходимости активное сопротивление реактора можно определить по формуле

(1.21)

где ΔР_ф -активные потери в реакторе на одну фазу из справочника (МВт),

I_нр - номинальный ток реактора (кА).

По разделу имеются задачи № 1.16; 1.17 (с решением); 1.18; 1.19 и 1.20.

Воздушные и кабельные линии (ВЛ и КЛ).

Воздушные и кабельные линии обычно моделируются П- образной схемой замещения. Однако, учитывая принятые ранее допущения для линий до 220 кВ включительно, получаем схему замещения рис.1.9.

Рис. 1.9.

где r₀ и х₀ - активное и индуктивное сопротивления линии на единицу длины (Ом/км), l - длина линии (км).

Индуктивное сопротивление одной фазы линии, определяемое ЭДС самоиндукции и влиянием взаимоиндукции соседних фаз для трехфазной системы, для проводов из цветного металла (при μ = 1) определяется по формуле:

(1.22)

(1.23)

где - D_AB, D_AC, D_BC - расстояние между соответствующими фазами (м)

d - диаметр провода (м)

μ - относительная величина магнитной проницаемости.

Величина Х_о у ВЛ 35-220 кВ ориентировочно принимается 0,4 Ом/км , а у ВЛ с расщепленными проводами – 0,3 Ом/км.

Индуктивные сопротивления кабельных линий следует брать из справочников, так как формула (1.22) не учитывает их конструктивных особенностей. Средние величины Х_о для КЛ следующие:

· у трехжильных кабелей до 1 кВ – 0,06 Ом/км,

· у трехжильных кабелей 6 - 10 кВ – 0,08 Ом/км,

· у одножильных кабелей 35 – 220 кВ – 0, 15 Ом/км.

При необходимости учета активного сопротивления, оно рассчитывается по

формуле:

(1.24)

где ρ - удельное сопротивление материала провода (Ом·мм²/км)

S - поперечное сечение провода (мм²).

Для воздушных и кабельных линий с алюминиевым проводом ρ_а - 30 Ом мм²/км. Для кабелей напряжением 6 – 35 кВ с медным проводом ρ_м = 18,4 Ом·мм²/км.

По разделу имеются задачи № 1.21 (с решением), 1.22 (с решением), 1.23. и 1.24.

Электрическая система.

Электрическая система – это узел нагрузки и генерации электроэнергии большой мощности. Схема замещения системы приведена на рис.1.10, где принято: Е_с = U_c = const f_c = const.

Рис.1.10.

U_с - напряжение системы (кВ)

f_с - частота системы (Гц).

Если система очень большой мощности по сравнению с другими элементами рассматриваемой схемы, то её характеризуют как шина неизменного напряжения (ШНН) или шина бесконечной мощности (ШБМ).

Существует два способа задания параметров системы:

1.Задана мощность к.з. на шинах системы S_кз, тогда

(1.25)

2. Задано S_кз= (ШНН, ШБМ). Следует принять Х_с=0.

В обоих случаях принимается:

Е_с = U_c = const.

Если U_c не задано, то принимается U_c=U_ср.

U_ср - средненоминальное напряжение системы,

I_кз - ток к.з. на шинах системы, равный

I_кз = (1.26)

Задачи по разделу 1,25 (с решением); 1.26; 1.27 (с решением) и 1.28.

1.4. Задачи

1.1. Паспортные данные турбогенератора ТВФ-60-2:

Р = 60 МВт; Cos φ = 0,8; U_н = 10,5 кВ; = 19,5%; = 28%; Х_d = 162%; Х₂ = 23,8%; Х₀ = 9,2%; Т_d₀ = 4,9 с.

Определить параметры генератора в именованных единицах, приведенных к U_осн = 120кВ, и в относительных единицах при S_б = 100 МВА и U_б = 115 кВ для расчета периодической составляющей тока к.з. в начальный момент времени. Перед к.з. генератор работал в номинальном режиме. Коэффициент трансформации принять равным к_т = 120/10,5.

Решение: Используя формулы из таблицы 1.1 определяем сопротивление генератора в именованных единицах, приведенное к основной ступени, с учетом к_т

= = 36,5 Ом