[(121/19.94) + 105/(12.81 +32)]/{(1/19.94) + [1/(12.81 +32)]} = 116.07 кВ.
Эквивалентирование в схеме с активными сопротивлениями:
Rå = R1//( R2 + R3) = 0.119//(0.483+ 8.4) =
0.119×(0.483+ 8.4)/(0.119 +0.483+ 8.4) = 0.117 Ом.
Действующее значение сверхпереходного тока КЗ, приведенное к ступени генераторного напряжения
I²= Eå/( Xå) [1/( UН/ Uб)]
= 116.07/(
×10.28) [1/( 13.8/121)] = 51.16 кА.
Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ
Ta = Xå/(ωRå) = 10.28/(314×0.117) = 0.28 с.
Ударный коэффициент
kу = 1 + e – 0.01 / Ta = 1 + e – 0.01 /0.28 = 1.965.
Ударный ток в точке КЗ
iу = (
)I²kу = () ×51.16×1.965 = 142.17 кА.
Действующее значение ударного тока
Iу = I²
= 51.16
= 86.56 кА
2.6 Определить ударный ток трехфазного КЗ в точке К и остаточное напряжение на шинах генератора (рис. 2.11).
Рис. 2.11
Исходные данные:
Г: SН = 100 МВА, UН = 10.5 кВ, X”d=0.18, T(3)a = 0.43 с,cosφН = 0.85,
Т: SН = 60 МВА, UК = 12 %, kТ =115/10.5 кВ, XТ/RТ = 20,
Л: L1 = 50км, L2 = 50км, L3 = 100км, для всех линий:Xуд = 0.4 Ом/км, R уд = 0.105 Ом/км.
2.7 На рис. 2.12 приведена схема понижающей подстанции, которая питает, помимо обобщенной разнообразной мелкомоторной и осветительной нагрузки HI и Н2, крупные синхронные и асинхронные двигатели СД и АД.
Вычислить сверхпереходной ток при трехфазном КЗ в точке К.
Параметры схемы:
С: Eсф = 71 кВ, Xc =11 Ом;
Т: S = 40 MBA, 115/6.3/6.3 кВ, Uквн=10.8 %, Uкн1н2 = 18.4 % (отнесено к мощности расщепленной обмотки 20 МВА);
СД: Рсд= 2500 кВт, cosφсд= 0.845, Uнсд= 6 кВ, ηсд = 0.94;
АД: Рад= 2∙1600 кВт; cosφад = 0,91, Uнад= 6 кВ, Iпуск = 5, ηад = 0,956;
Н1 и Н2: Pн1 = 8500 кВт, cosφн1 = 0,85, Pн2 = 13700 кВА, cosφн2 = 0,83.
Нагрузка мелкомоторных электродвигателей соответствовала их номинальным данным.
Рис. 2.12
Решение
При наличии вблизи места КЗ крупных электродвигателей их параметры должны учитываться при расчётах начального сверхпереходного тока. ЭДС таких электродвигателей вычисляется по формуле
E″ 
U0 
I0 ∙ X″*sinφ0 ,
где Uo, Io, φ0 – напряжение, ток и фазный угол двигателя в нагрузочном режиме, предшествующем КЗ.
Знак минус соответствует асинхронному двигателю (недовозбужденному синхронному), знак плюс перевозбужденному синхронному двигателю, компенсатору и генератору. Индуктивное сопротивление асинхронного двигателя при пуске
Х″ ад = 1/I*пуск
При отсутствии исходных данных можно воспользоваться их средними номинальными значениями: для АД Е″*ад = 0,9 и для синхронного двигателя:
Е″* сд = 1,1 и Х″*сд = 0,2. [1]
Для обобщенной нагрузки относительные величины, отнесенные к полной мощности и среднему номинальному напряжению той ступени, где она присоединена, принимают
Х″*нагр = 0,35 и Е″*нагр = 0,85.
Величина Х″*нагр зависит от состава потребителей комплексных узлов нагрузки и в связи с новыми исследованиями в каждом конкретном случае уточняется.
Выполняем расчет в относительных базисных единицах на основании приведенных данных. Принимаем номинальные данные трансформатора за базисные, т. е.
Sб
= 40 МВА, UбI = 6.3 кВ, IбI = 3.67кА, UбII = 115 кВ, IбII = 
=0.2 кА.
Сопротивление системы определяем по формуле:
XI = Х″c 
= 11
= 0,0332.
Определяем полные мощности двигателей и обобщенных нагрузок
Sсд = 
МВА
Sад = 
МВА
Sн1 = Pн1/ cosφн1 = 8,5/0,85 = 10 МВА
Sн2 = 
МВА
Номинальные сопротивления АД
Х″ ад ном = 1/I*пуск = 1/5 = 0,2.
Поскольку для синхронного двигателя сверхпереходное сопротивление не задано, в соответствии с приведёнными пояснениями принимаем
Х″ сд ном = 0,2.
ЭДС двигателей при номинальных данных вычисляем по формулам
Е″сд ном = 1+1*0,2*0,53 = 1,106;
Е″ад ном = 1 – 1*0,2*0,42 = 0,919.
Приводим ЭДС к базисным условиям
E1
= Е″*бс = 
=
= 1,07
E2
= Е″*бад = 0,916 ∙
=
0,872
E3
= Е”*бсд = 0,106 ∙ =
1,053
E4
= E5 = Е″*бн1
= Е″*бн2 = 0,85 ∙ 
=
0,85
Схема замещения двухобмоточного трансформатора с двумя расщепленными обмотками имеет вид трехлучевой звезды с сопротивлениями X2 = Хв, X3 = Хн1, X4 = Хн2. Расчет параметров трансформатора с расщепленными обмотками приведен в Главе 1.
Сопротивление обмоток низкой стороны, приведенное к базисной мощности:
X3
= X4 = 
=0.5*0.184*
0.184;
X2 = Xвн (1-
)
= Xвн (1-
) =
= 
=
Сопротивление двигателей и обобщенной нагрузки в относительных базисных единицах:
X5
= Xад = 0,2
;
X6 = Xсд = 0,2
;
X7 = Xн1 = 0,35 ∙
; X8 = Xн2 = 0,35 ∙
.
Схема замещения подстанции приведена на рис. 2.4, б.
Объединяем ветви системы и нагрузки Н2 относительно N
E6 = 
.
Результирующее сопротивление этих двух ветвей и X3 (до точки К со стороны системы и нагрузки Н2)
Х9 = .
Относительный ток КЗ от системы и нагрузки Н2 (от секции II):
.
Токи, притекающие к месту КЗ от ступени I:
.
Действительный сверхпереходный ток:
(461+1,507)*3,67
= 22,45 кА.
2.8 Определить начальный и ударный ток КЗ, а также остаточное напряжение генератора при КЗ в точке К (рис. 2.13). Рассматривается трехфазное КЗ.
Г: Sн = 50 МВА, Uн= 6,3 кВ, X″d = 0.12, ОКЗ = 0,75, If(пред)= 3,8, cos φ = 0,8, есть АРВ.
Т: Sн = 10 МВА, 6,3/115 кВ, Uк= 10.5%.
Л: L= 100 км, Xл = 0.4 Ом/км.
Рис. 2.13
2.9 Определить величину установившегося тока для точки короткого замыкания К, если известно остаточное напряжение на шинах генератора 0,7 Uн. Найти
|
. Рис. 2.14 |
также ударный ток и его действующее значение. Генератор с АРВ и без АРВ (Рис. 2.14). Параметры схемы: Г: Xd = 1,5, X″d = 0.2, Ifпред= 3, Sн = 60 МВА, cos φ = 0,8, Uн= 10,5 кВ. Н: Sн = 30 МВА |
2.10 Определить ударный ток и его действующее значение при трехфазном КЗ в точке К-2 (рис. 2.15), если дано, что отключающая способность выключателя
|
Рис. 2.15 |
600 МВА при КЗ в точке К-1. Параметры схемы: Г: Sн = 100 МВА, X″d = 0.117, Xd = 1,8, cos φ = 0,8, Uн= 10,5 кВ, есть АРВ. Т: Sн = 120 МВА, Кт = 115/10,5 кВ, Uк= 10.5%. Выключатель: S″отк= 600 МВА. Система бесконечной мощности С: Uс= 115кВ. Л: L= 20 км, Xл = 0.4 Ом/км. |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
