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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 р— среднее номинальное напряжение линий, для реакторов

х*б X* ном.р

(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 =

(44)

X* рез

 

 

где

■So__

 

'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%

 

_

100

 

 

 

9,18 кА;

100 '

Wp

’ ГДе

б_

уз-Перл

1,73-6,3

 

73