Электромагнитные переходные процессы в электрических системах: Сборник задач для студентов электроэнергетических специальностей, страница 5

при Cos φг = 0,8   Sin φг =         кА.

Приближенно по (1.7)

 кВ

 кВ

В относительных номинальных единицах

;   ;  

По точным формулам (1.4)

по (1.5)                         

Приближенно по (1.7)      

В заданных относительных базисных единицах с учетом кт по (1.4)

где ;;;

По (1.5)     

где  

Приближенно по (1.7) и средненоминальным напряжениям

Uбг = Uср = 10,5 кВ;  г  = 1;

Из решения видно, что при приближенном определении ЭДС их величины совпадают в относительных номинальных и относительных базисных единицах при учете кт и Uср.

1.2. Параметры турбогенератора ТВВ-160-2

Р = 160 МВт; Cos φ = 0,85; Uнг = 18 кВ;  ;  Хd = 230%;

Х2 = 26,9%; Х0 = 11,5%; Тd0 = 5 c.

Определить параметры генератора в именованных единицах, приведенных к Uосн = 240 кВ, и в относительных единицах при Sб = 1000 МВА и Uб = 230 кВ для расчета периодической составляющей тока трехфазного к.з. для начального момента времени и без учета демпферных контуров. Перед к.з. генератор работал в режиме холостого хода с Uн.

1.3. Параметры турбогенератора ТГВ-300.

Р = 300 МВт; Cos φ = 0,85; Uнг = 20 кВ;  ;  Хd = 219,5%;

Х2 = 23,8%; Х0 = 9,6%; Тd0 = 7 c.

Определить параметры генератора в именованных единицах, приведенных к U = 525 кВ, и в относительных единицах при Sб = 1000 МВА и Uб = 500 кВ для расчета периодической составляющей установившегося тока трехфазного к.з. Перед к.з. генератор работал в номинальном режиме.

1.4. Для параметров турбогенератора, указанных в задаче 1.3 определить постоянную времени затухания апериодической составляющей тока трехфазного к.з. при к.з. на выводах генератора и активном сопротивлении обмотки статора, равном 1,28·10-3 Ом.

Решение: Активное сопротивление обмотки статора задано в Омах, поэтому расчет проведен в именованных единицах.

 с.

 Ом    МВА

1.5. Определить параметры гидрогенератора в именованных и относительных единицах для расчета ударного тока при трехфазном к.з. на его выводах.

Паспортные данные:

Рн = 83 МВт; Cos φ = 0,8;   Uн = 13,8 кВ;  Хd = 0,873;

Х"q = 0,235;   Хq = 0,507;  Х2 = 0,231; Х0 = 0,11; rсг = 0,0036 Ом.

1.6. Определить величины, необходимые  для построения векторной   диаграм­мы синхронного генератора ТВВ-200-2. Его параметры:

Рн - 200 МВт; Uн = 15,75 кВ; cos φ = 0.85; Xd = 1,88; Х'd = 0,275; 

Х"d = 0,19; Х"q =0,192; X2 = 0,23; Х0 = 0,107; Тdo = 6,3 с, Т'd = 0,935 с; Т"d= 0,117 с; Т1do = 3 с, Т"q = 0,5 с, Та = 0,307 с.

Принять, что генератор работает при номинальных условиях.

Решение: Расчет   выполним в относительных единицах при номинальных условиях генератора.

ЭДС холостого хода:

где               ;

 = 0,85.

Угол d, характеризующий положение ЭДС  Еq относительно оси, по которой расположен вектор Uг

 = 38,75°.

Составляющие напряжения генератора по осям d, q:

Uq = Uг· cos d = 1· cos 38,75° = 0,78;

Ud = Uг· sin d = 1· sin 38.75° = 0,626.

Угол между осью q и вектором тока генератора:

= d + агссоs(соs φн) = 38,75° + 31,79° = 70.54°. Составляющие тока по осям d, q:

Iq =Iг·cos  = 1· cos 70,54 = 0,333;

Id = Iг·sin  = 1· sin 70,54 = 0,943.

Переходная ЭДС и угол d', характеризующий её положение:

 = 11,54°

Составляющие этой ЭДС по осям d, q:

E'q = E' cos(d - d') = 1,169·cos(38,75 -11,54) = 1,04;

E'd = E'· sin(d - d') = 1,169·sin(38,75 -11,54) = 0,534.

Составляющие сверхпереходной ЭДС определяются аналогично                                                                                                                            = 8,35°

= 1,112·cos(38,75 -8,35) = 0,959;

                   =1,112·sin(38,75 -8,35) = 0,563.                

1.7. Трехфазный трехобмоточный трансформатор имеет паспортные данные

Sн = 16000 кВА;  UВ = 115 кВ;  UС = 38,5 кВ;  UН = 11 кВ; Uк ВС = 10,5%; 

Uк ВН = 17%;  Uк СН = 6%.

Рассчитать схему замещения трансформатора

1)  В именованных единицах при

а) Uосн = 115 кВ;  б) Uосн = 11 кВ;

2)  В относительных единицах при Sб = 100 МВА и UбI = 115 кВ. 

Во всех случаях учесть кт.

Решение: Определим Uк для каждой обмотки по формуле 1.14

Uк В = 0,5(10,5+17-6) = 10,75%; 

Uк С = 10,5-10,75 = -0,25% » 0, примем ХС = 0;

Uк Н = 17-10,75 = 6,25%.

Для расчета сопротивлений берем формулы из таблицы 1.1.

В именованных единицах:

а) При Uосн = 115 кВ с учетом кт


 Ом;   Ом.

б) При Uосн = 11 кВ

 Ом;    Ом.

В относительных единицах с учетом кт

а) UбI = 115 кВ  тогда UбII =  кВ;  UбIII =  кВ;

;  

1.8. Трехфазный трехобмоточный трансформатор имеет паспортные данные

Sн = 40000 кВА;  UВ = 230 кВ;  UС = 38,5 кВ;  UН = 6,6 кВ;

Uк ВС = 12,5%;  Uк ВН = 22%;  Uк СН = 9,5%.

Рассчитать схему замещения трансформатора

1)  В именованных единицах при

а) Uосн = 230 кВ;  б) Uосн = 6,6 кВ;

2)  В относительных единицах при

а) UбI = 230 кВ;  б) UбI = 6,6 кВ;

1.9. Автотрансформатор с паспортными данными

Sн = 125000 кВА;  UВ = 230 кВ;  UС = 121 кВ;  UН = 10,5 кВ;

Uк ВС = 11%;  Uк ВН = 31%;  Uк СН = 19%.

Рассчитать схему замещения автотрансформатора в именованных единицах при Uосн = 230 кВ и в относительных единицах при UбI = 10,5 кВ,

  МВА.

1.10. Однофазный трансформатор с расщепленной обмоткой на низкой стороне имеет паспортные данные

Sн = 533 МВА;  UВ =  кВ;  UНI = 24 кВ;  UНII = 24 кВ; Uк = 13,5%; 

Нарисовать схему замещения и определить параметры ее элементов в именованных (при Uосн = 515 кВ) и в относительных (Sб = 1000 МВА) единицах с учетом кт.

1.11. Однофазный трехобмоточный автотрансформатор имеет паспортные данные

Sн = 167 МВА;  UВ =  кВ;  UС =  кВ;  UН = 13,8 кВ;

при Sнизк. = 0,4Sн; Uк ВС = 11%;  Uк ВН = 35%;  Uк СН = 21,5%.

Нарисовать схему замещения автотрансформатора и определить величины индуктивных сопротивлений в именованных единицах при Uосн = 500 кВ и в относительных единицах при Sб = 1000 МВА  и Uб = 500 кВ.

Решение:  Схема замещения автотрансформатора рис.1.11.

 Определяем Uк каждой из обмоток по  

 формулам (1.14).

                    Uкв = 0,5×(11+35-21,5) = 12,25%;