Расчет токов короткого замыкания в электрической системе, страница 2

Тогда ударный ток трехфазного КЗ в точке К3:

а выражение для апериодической составляющей тока КЗ:

Значения апериодической составляющей для моментов времени

t=0 и t=0,3 c:

А

4.  Расчет однофазного короткого замыкания в точке К3 с учетом особых условий.

4.1.  Определение параметров схемы замещения нулевой последовательности.

Определим параметры схемы замещения нулевой последовательности, используя данные (табл.1) и ранее найденные величины сопротивлений схемы замещения для расчета тока трехфазного КЗ.

Эквивалентное сопротивление обмоток низшего напряжения параллельно включенных автотрансформаторов АТ4 и АТ5:

Сопротивления трансформаторов Т6 и Т7 с расщепленными обмотками:

Сопротивления автотрансформаторов АТ2 и АТ3:

Расчет сопротивлений нулевой последовательности воздушных ЛЭП выполним упрощенно, используя усредненные соотношения сопротивлений нулевой и прямой последовательностей

Сопротивления нулевой последовательности эквивалентных систем  С2:

4.2.  Составление схемы замещения.

Схема замещения нулевой последовательности, как и схема обратной последовательности, не содержит ЭДС источников, а к точке КЗ должен быть подключен источник напряжения нулевой последовательности Uк0. Ее конфигурация определяется схемами соединения обмоток трансформаторов и режимом заземления их нейтралей .

    

Рис.7. Схема замещения нулевой последовательности при коротком замыкании в точке К3.

 

4.3.  Упрощение и расчет схемы нулевой последовательности однофазного короткого замыкания в точке К3.

Проведем упрощение исходной схемы замещения нулевой последовательности (рис.7).

Заменим ветви с параллельными сопротивлениями Х42 и Х43 на эквивалентную и прибавим последовательно соединенное сопротивление Х41. В результате xего получим сопротивление Х63:

Соединим параллельные сопротивления Х64 и Х63 в эквивалентное Х65 и прибавим последовательно соединенное Х59, в результате чего получим:

Сложим последовательно соединенные сопротивления Х47 и Х49:

Соединим параллельные сопротивления Х67 и Х68 в эквивалентное:

Соединим параллельные сопротивления Х6 и Х7:

Сложим последовательно соединенные сопротивления Х57-Х11 и Х12-Х58:

Выполнив данные упрощения, получим схему замещения (рис.8):

 

Рис.8

Заменим ветви с параллельными сопротивлениями Х67-Х10-Х13 на эквивалентную :

Преобразуем треугольник сопротивлений Х61-Х71-Х40 в звездy Х74-Х75-Х76 (рис.8.1):

Рис.8.1

Сложим последовательно соединенные сопротивления Х74-Х56 и Х76-Х72 и получим треугольник сопротивлений Х78-Х79-Х8 (рис.8.3), который преобразуем в звезду Х80-Х81-Х82 (рис.8.4)

Рис.8.3

Рис.8.4

Выполнив данные упрощения, получим схему замещения (рис.9):

Рис.9

Сложим последовательные сопротивления Х77-Х82 и Х75-Х81(Рис.9.1):

Рис.9.1

Заменим ветви с параллельными сопротивлениями Х83 и Х84 на эквивалентную (Рис.9.2):

Рис.9.2.

Сложим последовательно сoединенные сопротивления Х85 и Х80 (Рис.9.3):

Рис.9.3.

Заменим ветви с параллельными сопротивлениями Х86 и Х73 на эквивалентную(Рис.9.4):

Рис.9.4.

=0.1101

Сложим последовательно сoединенные сопротивления Х87 и Х55:

Заменим ветви с параллельными сопротивлениями Х70 и Х88 на эквивалентную(рис.9.5):

Рис.9.5.

=0.3171

Сложим последовательно сoединенные сопротивления Х89 и Х54(Рис.9.6):

Рис.9.6.

Заменим ветви с параллельными сопротивлениями Х60 и Х90 на эквивалентную(Рис.9.7):

Рис.9.7.

=0.361

Сложим последовательно сoединенные сопротивления Х91 и Х21:

Выполнив данные упрощения, получим схему замещения (рис.10):

Рис.10

Определим результирующее сопротивление нулевой последовательности, завершив сворачивание схемы относительно точки К3 (рис.11):

Рис.11

4.4.  Расчет токов однофазного короткого замыкания.

Для однофазного КЗ в точке К3 найдем дополнительное сопротивление:

Определим действующее значение тока прямой последовательности для начального момента времени:

Токи обратной и нулевой последовательностей:

Найдем действующее значение периодической составляющей тока поврежденной фазы в месте КЗ в начальный момент времени в относительных и именованных единицах:

Ударный ток однофазного КЗ в точке К3:

Апериодическая составляющая тока КЗ:

Апериодическая составляющая для моментов времени t=0 и t=0,3 c:

А

5.  Заключение.

Выполнение курсовой работы позволило ознакомиться с методикой расчета ТКЗ в электрических системах и понять ее смысл на примере расчета конкретной электрической сети.

В процессе изучения и выполнения курсовой работы была повторена теория по несимметричным режимам работы электрических систем, в частности, метод несимметричных составляющих.

Также было наглядно продемонстрировано, как элементарные преобразования позволяют упростить сложную, разветвленную электрическую систему и привести ее к одному источнику ЭДС и к одному эквивалентному сопротивлению.

6.  Список использованной литературы.

1.  Национальный стандарт Российской Федерации. ГОСТ Р 52735-2007. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчѐта в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ. – М.: Стандартинформ, 2007. – 36 с.

2.  Ульянов, С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах: учебник / С.А. Ульянов. – М.: Энергия, 1970. – 530 с.

3.  Коровин, Ю.В.Расчет токов короткого замыкания в электрических системах: учебное пособие / Ю.В. Коровин, Е.И. Пахомов, К.Е. Горшков. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. – 114 с.