Расчет несимметричных КЗ на модели постоянного тока. Симметричные составляющие токов и напряжений в месте несимметричных КЗ

Лабораторная работа №5

Расчет несимметричных КЗ на модели постоянного тока

1.Цель работы: Составление комплексных схем замещения для различных видов несимметричных КЗ и сравнение полученных результатов с практическими методами расчетов.

2.Теоретическая часть

2.1.Правило эквивалентности прямой последовательности

Обращаясь к приведенным в табл.5.1 выражениям для  симметричных составляющих токов и напряжений в месте  несимметричного КЗ, замечаем, что токи обратной и нулевой последовательности и напряжения всех последовательности в месте КЗ зависят от тока прямой последовательности. Следовательно, задача расчета несимметричного КЗ состоит в определении тока прямой последовательности в месте рассматриваемого вида КЗ.

Симметричные составляющие токов и напряжений в месте несимметричных КЗ

Таблица 5.1               

Структура выражений для тока прямой последовательности при различных видах КЗ позволяет ток прямой последовательности особой фазы А при любом n) виде несимметричного КЗ замыкания выразить в общем виде:

                      ,                                             (5.1) где:    -эквивалентная ЭДС фазы А относительно точки КЗ;

- результирующее сопротивление схемы прямой последовательности относительно точки КЗ;

- дополнительное сопротивление, величина которого для каждого вида КЗ определяется соответствующим выражением, приведенным в табл.5.2.

       Формулы для определения X⁽ⁿ⁾_Δ и коэффициента  m⁽ⁿ⁾                                                                                          Таблица 5.2

Поскольку фазные токи в месте КЗ также пропорциональны току прямой последовательности, модуль фазного тока в месте любого (n) несимметричного КЗ в общем виде можно представить как:

                                     (5.2)

,  где    - коэффициент, определяемый из табл. (5.2).

Обобщенная запись выражения (5.2) позволила Н.Н. Щедрину впервые сформулировать следующее положение, которое называет правилом эквивалентности прямой последовательности.

Ток прямой последовательности любого несимметричного КЗ может быть определен как ток при трехфазном КЗ в точке, удаленной от действительной точки КЗ на дополнительное сопротивление , которое не зависит от параметров схемы прямой последовательности  и для каждого вида КЗ определяется результирующими сопротивлениями обратной последовательности  и  нулевой последовательности относительно рассматриваемой точки схемы.

Правило эквивалентности прямой последовательности используем в данной работе для расчета аналитическим способом величин токов и напряжений в месте повреждения при несимметричных КЗ и при исследовании несимметричных КЗ на модели постоянного тока. При этом необходимо помнить, что при выполнении данной работы схемы отдельных последовательностей состоят из чисто реактивных сопротивлений.

2.2.Аналитический метод расчета переходного процесса при однократной поперечной несимметрии

Приведем алгоритм расчета токов КЗ при однократной поперечной несимметрии, используя правило эквивалентности прямой последовательности. Расчет ведем в относительных единицах.

1.Составляем расчетную схему, выписывая из паспортов и каталогов данные об элементах СЭС, входящих в нее. Предварительно задаемся видом КЗ, который необходим для определения Х_Δ⁽ⁿ⁾.

2.Выбираем базисные условия. За базисную мощность S при одном источнике питания принимаем мощность раную 1000 МВ×А. За базисное напряжение U_бпринимаем среднее номинальное напряжения U_срн той ступени напряжения, на которой возникла та или иная несимметрия. Значения среднего номинального напряжения для данной работы используются   115 или  230   кВ.