Расчет токов короткого замыкания в главных схемах электростанций: Методические указания к курсовой работе, страница 9

Сопротивление нулевой последовательности системы принять х_с0 = 3 ·х_с1, а нагрузки промышленного района – х_н0 = х_н1.

3.2.3. Определить дополнительное сопротивление Dх⁽¹⁾ для расчета тока прямой последовательности однофазного к.з., о.е.:

Dх⁽¹⁾ = х_S2 + х_S0 .                                              (3.9)

3.2.4 Используя правило эквивалентности прямой последовательности, рассчитать токи прямой, обратной и нулевой последовательностей, о.е,

I⁽¹⁾_кА1* = I⁽¹⁾_кА2* = I⁽¹⁾_к0* = E_SА1 / j(x_S1 +Dх⁽¹⁾);                      (3.10)

3.2.5 Рассчитать напряжения прямой, обратной и нулевой последовательностей, кВ,

U_кА1* = I⁽¹⁾_кА1* · j·(х_S2 + х_S0) ;

U_кА2* = – I⁽¹⁾_кА1* · j·х_S2 ;                                        (3.11)

U_к0* = – I⁽¹⁾_кА1* · j·х_S0 .

3.2.6. Определить фазные токи и напряжения в именованных единицах и построить в масштабе векторные диаграммы токов и напряжений [1, п.п. 12.2 - 12.7; 4, п. 35.4].

Токи прямой, обратной и нулевой последовательностей, кА,

I⁽¹⁾_кА1 = I⁽¹⁾_кА2 = I⁽¹⁾_к0 = I⁽¹⁾_кА1* · I_б.

Токи в фазах при к.з. в фазе А, кА,

I⁽¹⁾_кА = 3·I⁽¹⁾_кА1;       I⁽¹⁾_кВ = I⁽¹⁾_кС = 0.

Напряжения прямой, обратной и нулевой последовательностей, кВ,

U⁽¹⁾_кА1 = U⁽¹⁾_кА1*· U_б;

14

U⁽¹⁾_кА2 = U⁽¹⁾_кА2*· U_б ;

U⁽¹⁾_к0 = U⁽¹⁾_к0*· U_б .

          Напряжения в фазах при к.з. в фазе А, кВ,

U⁽¹⁾_кА = 0;

U⁽¹⁾_кВ = – I⁽¹⁾_кА1* · j·[х_S2 ·(а² - а) + х_S0 ·(а² - 1)] ·U_б ;

U⁽¹⁾_кС = – I⁽¹⁾_кА1* · j·[х_S2 ·(а - а²) + х_S0 ·(а - 1)] ·U_б .

На рисунках 3.3 и 3.4 приведены соответственно векторные диаграммы токов и напряжений при однофазном к.з. в фазе А.

                                                    +     

I⁽¹⁾_кС2 = I⁽¹⁾_кВ1         I⁽¹⁾_кС1 = I⁽¹⁾_кВ2

+ j           I⁽¹⁾_к0    0               I⁽¹⁾_кА                         - j

I⁽¹⁾_кА1      I⁽¹⁾_кА2      I⁽¹⁾_к0

I⁽¹⁾_кС1 = I⁽¹⁾_кВ2        I⁽¹⁾_кВ1 = I⁽¹⁾_кС2

-     

Рисунок 3.3 – Векторная диаграмма токов при однофазном к.з.

 

+

U⁽¹⁾_кА1

+ j                  U⁽¹⁾_кС2       0     U⁽¹⁾_кВ2                 - j

U⁽¹⁾кС1                                      U⁽¹⁾_кВ1

U⁽¹⁾_к0                                                  U⁽¹⁾_к0

U⁽¹⁾_кС                 U⁽¹⁾_кВ

Рисунок 3.4 – Векторная диаграмма напряжений при однофазном к.з

15

3.3 Расчет трехфазного к.з. на выводах генератора

Все расчеты провести с приближенным приведением параметров в относительных единицах. За основную ступень напряжения следует принимать ту, где произошло к.з., так как при этом рассчитанные токи будут реальными и их не нужно пересчитывать.

Рекомендуется следующий порядок расчета:

3.3.1. Рассчитать все необходимые параметры элементов схемы электростанции в относительных единицах с приближенным приведением величин к одной ступени напряжения аналогично п. 3.1.6 методических указаний.

При расчете режима к.з. на выводах генератора необходимо учитывать подпитку точки к.з. электродвигателями собственных нужд (с.н.) генератора, на выводах которого рассматривается трехфазное к.з.

Нагрузка с.н. генератора равномерно распределена между двумя секциями с.н., подключенными через трансформаторы с.н. к отпайке от генераторного пофазно-экранированного токопровода. Мощность нагрузки с.н. генератора составляет 8% от мощности генератора, сопротивление, приведенное к своим номинальным параметрам, - х_сн* = 0,35, ЭДС – Е²_сн = 0,85. Данные по трансформаторам с.н. приведены в таблице 2.4.

Трансформаторы с.н. мощностью 16 МВ·А двухобмоточные и их сопротивления рассчитываются аналогично сопротивлениям блочных трансформаторов. Трансформаторы с.н. мощностью 25 МВ·А и более двухобмоточные, но с расщепленной обмоткой низшего напряжения на две части. Напряжения к.з. обмоток трансформатора с расщепленной обмоткой низшего напряжения, %,

u_кв = 0,125·u_кв-н ;

u_кн = 1,75·u_кв-н .

Сопротивления обмоток трансформатора с расщепленной обмоткой низшего напряжения, о.е,

х_в* = (u_кв /100) · (S_б /S_н) ;

х_н1 = х_н2 = (u_кн /100) · (S_б/(0,5·S_н)) .

3.3.2 Путем постепенного преобразования привести расчетную схему замещения к виду трехлучевой звезды.

При расчете режима к.з. на выводах генератора исходная схема замещения преобразуется в конечную трехлучевую схему, с параметрами Е₁, Е₂, Е₃ и х₁, х₂, х₃, представленную на рисунке 3.3.