Файл: Шаповалов, Б. Т. Электрооборудование насосных станций учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 104
Скачиваний: 0
можный для данной установки. Если теоретически определить эти точки нельзя, то намечают несколько предположительных точек и рассчитывают наиболее «тяжелую» для работы оборудования точ-' ку короткого замыкания.
2. С о с т а в л е н и е с х е м ы з а м е щ е н и я
На основании однолинейной расчетной схемы для выбранной точки короткого замыкания сос тавляют расчетную схему заме щения (напомним, что вследствие полной симметрии при трехфаз ном коротком замыкании расчет достаточно вести для одной фа зы) .
В этой схеме все элементы цепи электрически связаны меж ду собой (намагничивающими то ками трансформаторов пренебре гают). В состав схемы замещения должны быть введены только те элементы однолинейной схемы, через которые при выбранной расчетной точке протекает ток короткого замыкания. Напоимер, если задана однолиней ная расчетная схема установки, показанная на рис. 26 (парамет-
Рис. 26. Однолинейная схема .ус тановки к расчету токов коротко го замыкания
Рис. 27. Схема замещения лри коротком замыкании в точках
К-1 (а) и К-2 (б)
3* |
67 |
ры оборудования нас не интересуют), то при коротком замыкании
в точке К- 1 |
схема замещения |
будет выглядеть, как показано на |
рис. 27, а, |
а при коротком |
замыкании в точке К-2— как на |
рис. 27, б. |
|
|
3. П р е о б р а з о в а н и е с х е м ы з а м е щ е н и я
Составленная схема замещения должна быть преобразована по правилам последовательного и параллельного сложения сопротив лений. При необходимости используют также формулы для замены схемы соединения сопротивлений треугольником схемой эквива лентной звезды или, наоборот, — звезды в эквивалентный треуголь ник (последнее бывает значительно реже). Все преобразования ве дут относительно расчетной точки короткого замыкания. Цель пре
|
|
|
образований— максимально |
упростить схе |
|
|
|
i |
му замещения и привести ее к виду, |
||
/ |
т . |
изображенному на рис. 28 |
(генерирующие |
||
источники обозначены точкой). |
По значе |
||||
|
**рез |
|
нию х*рез находят, как будет показано ниже, |
||
Рис. 28. Наиболее |
значение х*раСч, используемое при определе |
||||
простая |
схема |
заме |
нии тока короткого замыкания |
по кривым |
|
|
щения |
|
затухания. |
схемы замеще |
|
|
|
|
Однако преобразования |
ния, в которой сопротивления элементов выражены в относитель ных номинальных величинах, возможны в том случае, если эти величины вычислены при одних и тех же базисных
условиях. |
Нельзя, например, складывать |
x*i элемента, имею |
|
щего параметры Uu I u S u с х* 2 элемента, |
параметры |
которого |
|
U2, /2, S2, |
так как они определены при различных номинальных па |
||
раметрах. Следовательно, перед преобразованием схемы |
замеще |
ния относительные номинальные сопротивления ее элементов надо привести к единым базисным величинам (условиям). За базисные величины принимают произвольное единое значение базисной мощ ности (5б) и базисного напряжения (Uб); в качестве последнего наиболее удобно принимать среднее номинальное напряжение того
участка (точки), на котором произошло короткое |
замыкание |
(£7б = £7т.к.з) • |
или (33 и |
Формулы приведения получены из формул (34 и 37) |
36) при номинальном напряжении элемента схемы замещения, рав
ном среднему номинальному |
напряжению |
соответствующего ее |
участка (UH0M= U cp). Эти формулы имеют вид: |
||
для генераторов |
|
|
|
5б__ |
(38) |
— X* ном.г ■ |
||
|
'ном.г |
|
для трансформаторов |
|
|
5б_ |
и к % |
Зб |
Х*б = х:* ном.т |
|
(39) |
ном.т |
1 0 0 |
S h o m .T |
68
для воздушных и кабельных линий
5 б |
(40) |
Х*б —- Х01 U2 |
|
ср |
|
где Uср— среднее номинальное напряжение линий, для реакторов
х*б — X* ном.р |
/б |
(41) |
Люм.р
здесь /б необходимо определять при среднем номинальном напря жении того участка, на котором установлен реактор.
4. Р а ц и о н а л ь н а я ф о р м а з а п и с и п р и р а с ч е т а х
После того как определены значения сопротивлений, приведен ные к базисным условиям, необходимо записать их значения на схе ме замещения. Удобной формой записи является следующая: возле значения сопротивления в числителе дроби записывают присваи ваемый ему номер, а в знаменателе ■— его приведенную величину. По мере преобразования схемы каждому новому значению сопро тивления присваивают последующий номер и вновь наносят на схе му и т. д.
Полученное в результате преобразований схемы замещения х*рез
определено при |
произвольно взятом 5 б. |
Для |
определения х * расч |
|
следует перейти |
от 5 б к действительной |
мощности генерирующих |
||
источников SHoM.r s ■Это делают по формуле |
|
|||
|
___ ^ |
Д н О М .Г 2 |
__ |
//|О Л |
|
X* расч —- X* рез |
~---------7 |
(42) |
Об
где 5 НОм.г2 ■— суммарная номинальная мощность всех генерирую щих источников, питающих точку короткого замыкания.
5. О п р е д е л е н и е т о к а к о р о т к о г о з а м ы к а н и я по к р и в ы м з а т у х а н и я
Имея х*Расч, можно по кривым затухания определить для инте ресующего нас момента времени ток короткого замыкания. Эти кривые показаны на рис. 29. Здесь по оси ординат отложены отно сительные значения периодической составляющей тока, а по оси абсцисс — расчетные сопротивления цепи тока трехфазного корот кого замыкания (х *раСч ). Кривые построены в предположении, что перед наступлением короткого замыкания генераторы работали при номинальном токе с coscp= 0,8. Кривые построены для типовых отечественных гидрогенераторов и турбогенераторов. Для каждого генератора построено несколько кривых, позволяющих определить ток короткого замыкания Через различные промежутки времени с момента его возникновения {t = 0; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 4...оос). Зна чения тока получены в относительных единицах, определение его в
G9
Расчетное сопротивление |
■ - |
х#расч |
|
U 5 ' |
2,Q |
2 ,5 |
5 ,0 |
0,1 |
0 ,2 |
0 ,3 |
0 ,0 |
0 ,5 |
0 ,6 |
0 ,7 |
0,8 |
|
0,9 |
1,0 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
Расчетное сопротивление |
■ . |
— |
х# тч |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 29. |
Расчетные кривые для определения |
периодической |
составляющей |
тока трехфазного короткого замыкания в |
месте повреждения при |
|||||||||||
а — от |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пита |
нии: |
|
|
|
типового |
турбогенератора, с |
автоматическим |
регулятором |
возбуждения, |
б —'от типового гидрогенератора с автоматическим |
регулятором |
возбуждения. |
||||||||
(Для |
генераторов с демпферными |
обмотками -**расч |
должно |
быть |
увеличено на |
0,07, при этом для *<0,1 следует пользоваться пунктирными кривыми, |
а для 0 0 ,1 —« |
сплош |
ными) |
|
амперах и килоамперах производится по формуле
It = /*</ном 2 , |
(43) |
где /ном s — номинальный суммарный ток генерирующих источни ков, в А или кА, определенный при напряжении точки короткого замыкания
ShOM2
( Z/т.К.З IIб) > т. е Iном. 2 —
УЗ-£/б
=0,115 |
х ^ =0,125 |
Т.Э.С.
Рис. 30. Расчетная схема установки (к примеру)
Заметим, что кривые построены для значений х*Расч^З. Если х*расч окажется >3, то считают, что точка короткого,замыкания весьма удалена от генерирующих источников и периодический ток не изменен, т. е. I" = It=oo = const. (I" обозначает периодическую составляющую тока в начальный момент короткого замыкания, т. е. I" = It=o.) В этом случае его определяют по формуле
I" = / 4=<я = |
/б |
(44) |
|
X* рез |
|||
|
|
где |
■So__ |
/б |
|
|
'Y b -Ьб |
72
Решим несколько примеров на расчет токов трехфазного корот
кого замыкания. |
|
(рис. 30) определить |
|
П р им ер. Для заданной расчетной схемы |
|||
ток трехфазного короткого замыкания при |
замыкании в точках |
||
К-1 и К-2 для моментов |
времени / = 0 и t= oо. |
Определить также |
|
ударные значения токов |
короткого замыкания |
и мощностей для |
|
t = 0 . |
|
|
|
Р е ш е н и е . |
Составляем схему замещения при коротком замыка |
нии в точке К-1 |
(при составлении схемы замещения полезно для ее |
|
8 |
наглядности сохранить форму, аналогичную форме расчетной схе мы). Схема замещения показана на рис. 31.
Выбираем базисные условия. Пусть 5=100 мВА; Нб = £ / т л ;.3 = = и ср.з=6,3 кВ. Приводим сопротивления схемы замещения к выб ранным единым базисным условиям и указываем их значения на ней. Условимся, что все сопротивления элементов, выраженные в относительных номинальных значениях и приведенные к единым базисным условиям, будут получены в относительных базисных ве личинах. Значок относительных величин (*) в обозначении этих сопротивлений для упрощения записи будем опускать, сохраняя его только в тех случаях, когда захотим напомнить, что данное сопро
тивление выражено |
в относительных базисных величинах: |
|
||||||
|
Xi = |
„ |
5 б |
|
1 0 0 |
= 0,957; |
|
|
|
JC.dl———5— |
= 0,115 — |
|
|||||
|
|
‘JHOMr, |
|
AZ |
|
|
||
|
x2= |
|
Sn |
|
100 |
|
|
|
|
*ЬцОМГ2 |
= 0,125— = 0,832; |
|
|||||
*p% |
|
5б |
_ |
100 |
|
|||
/б |
|
|
9,18 кА; |
|||||
100 ' |
Wp |
’ ГДе |
б_ |
уз-Перл |
1,73-6,3 |
|||
|
73