Сделай Сам Свою Работу на 5

ВЛИЯНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПРИ ВНЕЗАПНОМ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ

 

Расчет параметров режима переходного процесса при наличии АРВ у генераторов можно упростить, если воспользоваться методом наложения. При этом рассматриваются два независимых режима: при неизменном напряжении возбуждения (Uf = const), т.е. приращение за счет АРВ отсутствует DUf = 0 и дополнительного напряжения за счет действия АРВ DUf. Из первого режима находят приращение тока при неизменном возбуждении DIпtб/АРВ, из второго - от действия АРВ DIпtАРВ.

Естественно, что этот ток, благодаря действию регулятора, не может превысить ток генератора при номинальном напряжении Uн. Как только на выводах генератора установиться режим нормального напряжения, дальнейшее изменение тока прекращается.

Величину DIпtАРВ можно определить, если известна система возбуждения и закон регулирования возбуждения. Пусть нам задана функция F(t), характеризующая закон изменения единичного тока статора при действии АРВ. Её граничные значения известны: для t = 0 F(t) = 0 и для t = µ функция F(t) = 1.

Действующее значение периодической слагающей тока КЗ с учетом АРВ определяется выражением

 

IпtАРВ = Iпtб/АРВ + DIпрF(t),

 

где Iпtб/АРВ - периодическая слагающая тока при отсутствии АРВ; DIпр - предельное приращение установившегося тока КЗ, равное разности установившихся токов при предельном и предшествующем возбуждениях.

При машинном возбуждении для генератора без демпферных обмоток функция F(t) имеет вид

 

F(t) = 1 - ( - )/( - ),

 

где - постоянная времени экспоненциальной функции, приближенно заменяющей сложную функцию нарастания возбуждения.

Для машин с демпферными обмотками функция F(t) имеет более сложный вид. В случае тиристорной системы возбуждения

F(t) = 1 - .

 

Для машин без демпферных обмоток при Те @ 0 периодическая составляющая тока КЗ генератора с АРВ выражается зависимостью

 

Iпt = + [ - ] .

 

При известных значениях Iпt можно определить ЭДС Eqt и

 

Eqt = Iпt(Хd + Хвн); = Iпt( + Хвн).

Напряжение на выводах генератора рассчитывается как Uгt = IпtХвн.

При отключении генератора от поврежденных шин ток статорной обмотки прерывается. Размагничивающая реакция статора прекращается. Однако она компенсируется благодаря возникновению размагничивающего свободного тока в обмотке возбуждения так, что результирующее потокосцепление в генераторе не изменяется. В начальный момент отключения переходная ЭДС , обусловленная результирующим потокосцеплением также не изменяется. Отключенный генератор находится в режиме холостого хода. Очевидно, что при этом = E q = U в любой момент времени.



Если в момент коммутации t1 величина = E qt1 = U t1< Uном, то даже при отключении генератора с АРВ от поврежденной цепи форсировка будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на выводах генератора не станет равным Uном. С учетом действия форсировки режим будет изменяться по закону

= Eqt1 = Ut1= Eqпр + ( - Eqпр) £ Uном,

где t1- момент времени, когда произошло отключение генератора (момент коммутации).

Форсировка возбуждения не всегда действует в момент отключения. При отключенных удаленных КЗ может возникнуть расфорсировка возбуждения, если = Eqt1= Ut1> Uном.

При неограниченно длительном процессе (т.е. If = 0 и Eq = 0) расфорсировку генератора, работающего вхолостую можно описать уравнением

 

= Eqt1= Ut1= Eqt1 £ Uном.

 

Для самостоятельного изучения - тема: Закое изменения тока КЗ с учетом форсировки возбуждения

 

Лекция 11

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАСЧЁТА ТОКА

КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

МЕТОД ТИПОВЫХ КРИВЫХ

Суть метода состоит в применении специальных кривых, использующих зависимости изменения во времени отношения тока КЗ генератора в произвольный момент времени к начальному при различных удаленностях точки КЗ. Упомянутые кривые справедливы для турбогенераторов мощностью от 12,5 до 800 мВт, гидрогенераторов мощностью до 500 мВт и для всех крупных синхронных компенсаторов. Они включены в Руководящие указания по расчету коротких замыканий, выбору и проверке аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания.

Типовые кривые представляют собой семейство основных кривых

= f(t) при = var

и семейство дополнительных кривых

= f( ) при = var,

где IГt - периодическая составляющая тока генератора в произвольный момент времени t (t = 0¸0,5 с); IГ0 - периодическая составляющая тока генератора в начальный момент КЗ; IГном - номинальный ток генератора; Iкt - ток в месте КЗ в произвольный момент времени t; Iк0 - ток в месте КЗ в начальный момент времени.

Порядок расчета периодической слагающей тока КЗ в схеме с одним генератором:

1) составляют схему замещения, в которую генератор вводят его ЭДС и сопротивлением ; нагрузочные ветви сети не учитывают;

2) свертывают схему относительно точки КЗ и находят начальное значение тока в месте КЗ Iк0, равное току генератора IГ0;

3) находят отношение токов = IГ0(н)*;

4) по основным типовым кривым находят для интересующего момента времени t отношение токов = gt;

5) находят искомый ток в месте КЗ IГt = Iкt = gtIГ0.

В зависимости от способа выполнения расчета начальный относительный ток определяется по различным формулам:

IГ0(н)* = IГ0/IГн - при расчете в именованных единицах в случае отсутствия трансформаторной связи между генератором и точкой КЗ;

IГ0(н)* = IГ0/I°Гн - при расчете в именованных единицах в случае наличия трансформаторной связи между генератором и точкой КЗ,

где IГн0 = Sб/Ö3Uср.н. - номинальный ток генератора, приведенный к среднему номинальному напряжению той ступени, где возникло КЗ;

IГ0(н)* = IГ0(б)* Sб/Sн - при расчете в относительных единицах при произвольно выбранных базисных условиях.

При удаленных КЗ величина тока IГ0(н)* составляет 1¸2. По мере приближения точки КЗ к шинам генератора этот ток увеличивается до 6¸8. Если значение тока оказывается дробным числом, то его округляют до ближайшего целого числа.

Следует иметь в виду, что найденный ток КЗ получается выраженным в тех же единицах, что и ток IГ0. Чтобы получить искомый ток в именованных единицах, необходимо значение тока IГ0 также выразить в именованных единицах.

Порядок расчета периодической слагающей тока КЗ в схеме с несколькими генераторами, находящимися в одинаковых условиях относительно точки КЗ:

1) составляют схему замещения, в которую генераторы вводят их ЭДС и сопротивлениями ; нагрузочные ветви сети не учитывают;

2) свертывают схему относительно точки КЗ и находят начальные значения токов генераторов Iг01, Iг02, ..., Iг0i,..., Iг0n (n - количество генераторов);

3) находят отношение токов

Iг01/Iгн1 = Iг01(н)*; ...; Iг0i/Iгнi = Iг0i(н)*; ...; Iг0n/Iгнn = Iг0n(н)*;

4) по основным типовым кривым находят для интерисующего момента времени t отношение токов

Iгt1/Iг01 = gt1 ; Iгt2/Iг02 = gt2; ...; Iгti /Iг0i = gti; ...; Iгtn /Iг0n = gtn;

5) находят искомые токи генераторов

Iгt1 = gt1Iг01; Iгt2 = gt2Iг02; ...; Iгti = gtiIг0i ; ...; Iгtn = gtn Iг0n;

6) находят ток в месте КЗ

Iкt = Iгt1 + Iгt2 + ...+ Iгti + ...+ Iгtn.

Если в схеме имеется несколько генераторов, находящихся в неодинаковых условиях относительно точки КЗ, а также система неизменного напряжения, то целесообразно все источники разбить на две группы. В одну из них включить источники, электрически близко расположенные к точке КЗ (связанные с точкой КЗ непосредственно или через одну ступень трансформации или у которых ток Iг0(н)* > 1), а в другую - все прочие источники, приняв их в качестве системы неизменного напряжения. Для нахождения тока КЗ используется семейство как основных кривых, так и дополнительных.

Порядок расчета периодической слагающей тока КЗ в схеме с несколькими генераторами, находящимися в разных условиях относительно точки КЗ:

1) составляют схему замещения (рис. 2), в которую генераторы вводят их ЭДС и сопротивлениями Х²d ; нагрузочные ветви сети не учитывают;

2) свертывают схему относительно точки КЗ с выделением двух групп источников; находят эквивалентное сопротивление ветвей этих групп Хг, Хс ; результирующие ЭДС Еå и сопротивление Хå схемы;

3) определяют начальный ток в месте КЗ Iк0 = Еå/Хå и в ветви генератора IГ0 = ;

4) находят отношение токов IГ0/Iк0 и начальный относительный ток генератора IГ0(н)*;

5) если отношение IГ0/Iк0 < 0,5 то изменением во времени тока в месте КЗ можно пренебречь и принять Iкt = Iк0; а если отношение Iг0/Iк0 > 0,5 то по основным типовым кривым находят для интересующего момента времени t отношение IГt /IГ0 = gt;

6)

Eq Xг Хк Iг К   Eс Xс Iс Iк Рис. 2. Схема трехлучевой звезды
по дополнительным кривым при известных величинах IГ0/Iк0 и gt находят отношение Iкt /Iк0 = bt и определяют искомый ток Iкt = btIк0.

 
 

 


Для самостоятельного изучения - тема: Расчет для выбора выключателей по отключающей способности

Лекция 12



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.