Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Декабря 2011 в 17:57, курсовая работа
При симметричном трёхфазном коротком замыкании в заданной точке «К» схемы определить аналитическим путём, а также методом расчетных кривых, начальное значение периодической составляющей тока и ударный ток.
Используя метод расчетных кривых, определить величину тока при несимметричном коротком замыкании К(1) в этой же точке для начального момента времени, через 0.2 с после начала короткого замыкания и в установившемся режиме.
Построить векторные диаграммы токов и напряжений в точке короткого замыкания для начального момента времени.
Х∑2
=1/(1/X18 + 1/X20+ 1/X3+1/Х6)
= 1/(1/8,603+1/1,19+1/21,025+1/
Найдем сопротивление
нулевой последовательности. Для этого
сопротивления линий и сопротивление
реактора увеличим в три раза.
Рисунок
2.3- Схема замещения нулевой последовательности
Рисунок
2.4 – Первый шаг преобразования схемы
замещения нулевой последовательности
Х1 = 3ХЛ1/2 = 3*3,931/2 = 5,897;
Х2 = (ХТ5*ХН2) /(ХТ5+ХН2) = (2,625*10)/(2,625+10) = 2,079;
Х3 = ХАТВ+ХТ3+3ХЛ7 /2 = 0,575+0,687+3*0,945/2 = 2,680;
Х4 = 3ХЛ4 /2 = 3*1,058/2 = 1,588;
Х5
= 3ХР+ХТ4 = 3*4,618+2,625 = 16,48;
Рисунок
2.5 – Второй шаг преобразования схемы
замещения нулевой преобразования
Х6 = (ХАТН*Х3) /(ХАТН+Х3)+ХАТС = (1,025*2,680)/(1,025+2,680)+0 = 0,741;
Х7
= ХТ1+3ХЛ2+ХТ1*3ХЛ2
/Х1 = 1,312+9*0,604+1,312*3*0,604/5,
Х8
= ХТ1+Х1+ХТ1*Х1/3ХЛ2
= 1,312+5,897+1,312*5,897/3*0,
Х9
= Х1+3ХЛ2+Х1*3ХЛ2
/ХТ1 = 5,897+3*0,604+5,897*3*0,604/1,
Х10
= 3ХЛ5+3ХЛ6+3ХЛ5*3ХЛ6
/Х5 = 3*1,512+3*0,302+9*1,512*0,302/
Х11
= 3ХЛ5+Х5+3ХЛ5*Х5
/3ХЛ6 = 3*1,512+17,471+3*1,512*17,471/
Х12
= 3ХЛ6+Х5+3ХЛ6*Х5
/3ХЛ5 = 3*0,302+17,471+3*0,302*17,471/
Рисунок
2.6 – Третий шаг преобразования схемы
замещения нулевой последовательности
Х13 = (Х8*ХТ2) /(ХТ2+Х8) = (11,476*2,625)/(11,476+2,625) = 2,136;
Х14
= (Х6*Х7) /(Х6+Х7) =
(0,741*3,261)/(0,741+3,261) = 0,604;
Х15 = (Х4*Х10) /(Х4+Х10) = (1,588*5,697)/(1,588+5,697) = 1,240;
Х16
= Х9+Х13+Х9*Х13 /3ХЛ3
= 15,867+2,136+15,867*2,136/3*1,
Х17
= Х13+3ХЛ3+Х13*3ХЛ3
/Х9 = 2,136+3*1,152+2,136*3*1,512/
Рисунок
2.7 – Четвёртый шаг преобразования схемы
замещения нулевой последовательности
Х18
= Х9+3ХЛ3+Х9*3ХЛ3
/Х13 = 15,867+3*1,512+15,867*3*1,512/
Х19
= Х11+Х12+Х11*Х12 /Х5
= 109,366+21,873+109,366*21,873/
Х20
= Х11+Х5+Х11*Х5 /Х12
= 109,366+16,48+109,366*16,48/
Х21
= Х5+Х12+Х5*Х12 /Х11
= 16,48+21,873+16,48*21,873/109,
Рисунок
2.8 – Пятый шаг преобразования схемы замещения
нулевой последовательности
Х22 = (Х14*Х16) /(Х14+Х16) = (0,604*25,475)/(0,604+25,475) = 0,590;
Х23
= (Х15*Х18) /(Х15+Х18)
= (1,240*200,202)/(1,240+200,
Х24
= (Х2*Х17) /(Х2+Х17)
= (2,079*7,284)/(2,079+7,284) = 1,617;
Рисунок
2.9 – Шестой шаг преобразования схемы
замещения нулевой последовательности
Х25
= (Х22*Х20) /(Х22+Х20)
= (0,590*214,195)/(0,590+214,
Х26
= (Х19*Х23) /(Х19+Х23)
= (268,159*1,233)/(268,159+1,
Х27
= (Х21*Х24) /(Х21+Х24)
= (42,839*1,617)/(42,839+1,617) = 1,764;
Рисунок
2.10 - Седьмой шаг преобразования схемы
замещения нулевой последовательности
Х28 = Х26+Х27 = 1,227+1,588 = 2,978;
Рисунок
2.11 – Восьмой шаг преобразования схемы
замещения нулевой последовательности
Х29 = (Х28*Х25) /(Х28+Х25) = (2,978*0,855)/(2,978+0,855) = 0,665;
Сопротивление нулевой последовательности: X∑0 = 0,665
Нахождение
тока однофазного короткого
Найдем Х∆ :Х∆ = Х∑2 +X∑0 = 0,906+0,665 = 1,571;
Найдем коэффициенты распределения токов:
СТГ= Х∑1/ХТГ = 0,902/1,857 = 0,486;
СГГ = Х∑1/ХГГ = 0,902/9,457= 0,096
ССК = Х∑1/ХСК = 0,902/21,025 = 0,043;
СС = Х∑1/ХС = 0,902/2,401 = 0,375;
Найдем
расчетные сопротивления
ХрассчТТ= (Х∑1+ Х∆)/Стг *(S∑)/ Sб ;
Храссч.ТГ
= (0,902+1,571)/0,486*(40+78,75)
Храссч.ГГ
= (0,902+0,1,571)/0,096*(40)/
Храссч.С
= (Х∑1+ Х∆)/СС *SС/
Sб = (0,902+0,1,571)/0,375*1500/
Храссч.СК = (Х∑1+ Х∆)/ССК *SСК/ Sб = (0,902+1,571)/0,043*10/1000 = 0,576;
По расчетным кривым определим расчетные токи для генераторов в моменты времени 0, 0,2 и ¥ с.:
Iрассч.ТГ 0 = 1,62; Iрассч.ТГ 0,2 = 1,43; Iрассч.ТГ ∞ = 1,63
Iрассч.ГГ 0 = 1,02; Iрассч.ГГ 0,2 = 1,01; Iрассч.ГГ ∞ = 1,3
Найдем расчетный ток системы :
IрассчС = 1/XрассчС = 1/9,875 = 0,101;
IрасчСК = ЕСК/ХрасчСК = 1,12/0,576 = 1,943;
Рассчитаем номинальный ток генераторов, синхронного компенсатора и системы:
Iн∑ТГ = 118,75 /(√3 *115 ) = 0,596 кА
Iн∑ГГ = 40 /(√3 * 115 ) = 0,20 кА
Iн∑С = 1500 /(√3 * 115 ) = 7,531 кА.
Iн∑СК = 10 /(√3 * 115 ) = 0,050 кА.
Коэффициент взаимосвязи токов: m(1) = 3
Рассчитаем
периодическую составляющую тока короткого
замыкания для заданного
IП0 = m(Iрассч.ТГ0* Iн∑ТГ+ Iрассч.ГГ0* Iн∑ГГ+ IрассчС *IнС+ IрассчСК *IнСК)
IП0=
m*(IрасчТГ0*IнсумТГ+IрасчГГ
0*IнсумГГ+IрасчС*IнС+IрасчСК*I
IП0
= 3*(1,62*0,596+1,02*0,20+0,101*
IП0,2
= m*(IрасТг0,2*IнсумТг+IрасчГг0,
IП0,2
= 3*(1,43*0,596+1,01*0,20+0,101*
IП∞ = m*(IрасТГ∞* IнсумТГ +IрасчГГ∞ *IнсумГГ +IрасчС*IнС+IрасчСК*IнСК)
IП∞
= 3*(1,63*0,596+1,3*0,20+0,101*
Задание
3
Построение векторной диаграммы токов и напряжений в точке короткого замыкания для начального момента времени.
Граничные условия
IКB1 = 0;
IКC1 = 0;
UКА = 0;
Найдем прямую, обратную и нулевую последовательность тока короткого замыкания:
IКА1= IКА2= IКА0= Iп0/3 = 6,092/3 = 2,03 кА;
Рассчитаем напряжение прямой последовательности фазы А:
UКА1 = j*IКА1*(Х∑2 +X∑0) = j*2,03*(11,985+8,798) = j42,2 кВ
Рассчитаем напряжение обратной последовательности фазы А:
UКА2 = -j*IКА2*Х∑2 = -j*2,03*11,985 = -j24,33 кВ
Найдем напряжение нулевой последовательности фазы А:
UКА0 = -j*IКА0*X∑0 = -j*2,03*8,798 = -j17,867 кВ
Рассчитаем напряжения короткого замыкания фаз В и С:
UКВ
= j*IКА1*[Х∑2*(а2-а)+X∑0(а2-1)]
= j*2,03*[11,985*(а2-а)+8,798*(а
UКВ = j*2,03*[11,985*(-j* )+8,798*(-0,5-j* /2-1)] = 57,62-j26,8 кВ
UКС
= j*IКА1*[Х∑2*(а-а2)+X∑0(а-1)]
= j*1,246*[0,314*(а-а2)+0,485*(
UКC = j*2,03*[11,985*(j* )+8,798*(-0,5+j* /2-1)] = -57,62-j26,8 кВ
Найдем модули напряжений короткого замыкания фаз В и С:
|UКВ| = 63,55 кВ
|UКC| = 63,55 кВ
Векторная диаграмма токов и напряжений представлена на рисунке 3.1, масштаб: 1см = 8,44 кВ; 1см = 0,8 кА .