Сделай Сам Свою Работу на 5

Однократная поперечная несимметрия

 

Основные уравнения второго закона Кирхгофа отдельно для каждой последовательности

где - симметричные составляющие напряжения и тока в месте короткого замыкания; результирующие сопротивления схем соответствующих последовательностей относительно точки короткого замыкания. - результирующая ЭДС относительно точки короткого замыкания.

Так как токи и напряжения обратной и нулевой последовательностей пропорциональны току прямой последовательности Iк1, то расчет сводится к нахождению тока Iк1. Ток прямой последовательности любого несимметричного КЗ можно выразить как

= ,

где ES - результирующая ЭДС схемы прямой последовательности; Z1S - результирующее сопротивление прямой последовательности; DZ(n) - дополнительное сопротивление, определяемое значениями результирующих сопротивлений обратной Z2S и нулевой Z0S последовательностей. Величина дополнительного сопротивления DZ(n) для различных видов КЗ:

Однофазное.................................................................................. Z1S + Z2S

Двухфазное..............................................................................................Z2S

Двухфазное на землю.................................................................... Z2S /Z0S

Правило эквивалентности прямой последовательности: ток прямой последовательности любого несимметричного КЗ может быть определен как ток при трехфазном КЗ в точке, удаленной от действительной точки КЗ на дополнительное сопротивление DZ(n), определяемое видом КЗ. Выражения для определения симметричных составляющих токов и напряжений в точке КЗ, а также токов и напряжений фаз приведены в табл. 3.1.

Модуль фазного тока любого (n) несимметричного КЗ в общем виде может быть выражен через ток прямой последовательности как

 

= m(n) ,

 

где m(n) - коэффициент, зависящий от вида короткого замыкания.

 

При неучете активных сопротивлений в схеме величина коэффициента m(n) для различных видов КЗ приведена ниже:

Однофазное..................................................................................................... 3

Двухфазное....................................................................................................

Двухфазное на землю........................................



При расчете токов при несимметричных коротких замыканиях составляются схемы замещения отдельных последовательностей. В схему замещения прямой последовательности генераторы, крупные синхронные и асинхронные двигатели вводятся своими сверхпереходными параметрами. Схемы преобразуются к простейшему радиальному виду и определяются эквивалентные ЭДС ES и сопротивления Z1S, Z2S, Z0S,. По правилу эквивалентности прямой последовательности определяются симметричные составляющие сверхпереходного тока в точке КЗ и его полное значение. Далее определяют симметричные составляющие токов во всех ветвях схемы.

Проходя через трансформатор со стороны “звезды” на сторону “треугольника” токи и напряжения изменяются как по величине, так и по фазе в зависимости от схемы соединения обмоток. Ток в линейном проводе за “треугольником”фазы А Iа определяется по выражению

 

Iа = IА1еj30°N + IА2е-j30°N,

 

где N - номер группы соединения обмоток трансформаторов в соответствии с правилом часового циферблата; Iа - ток фазы А со стороны обмотки трансформатора, соединенной в “треугольник”; IА1, IА2 - симметричные составляющие тока фазы А со стороны обмотки трансформатора, соединенной в “звезду”.

Расчетные значения симметричных составляющих токов и напряжений приведены в табл.1.

 

 

Таблица 1 Расчетные значения симметричных составляющих

токов и напряжений

Обозначения и определяемые величины Вид короткого замыкания
  Однофазное двухфазное Двухфазное на землю
Ток обратной последовательности IкА2 IкА1 - IкА1 -IкА1Z0S/(Z2S + Z0S)
Ток нулевой последовательности I кА0 IкА1 -IкА1Z2S/(Z2S + Z0S)
Напряжение прямой последовтельности U кА1 IкА1(Z2S + Z0S)   IкА1Z2S   IкА1Z2SZ0S/(Z2S + Z0S)
Напряжение обрат-ной последовательности U кА2   -IкА1Z2S   -IкА1Z2S   IкА1Z2SZ0S/(Z2S + Z0S)
Напряжение нулевой последовательности U кА0   - IкА1Z0S   IкА1Z2SZ0S/(Z2S + Z0S)
Ток в фазе “А” I кА 3IкА1
Ток в фазе “В” IкВ jÖ3IкА1 2 - [(Z2S + аZ0S)/ (Z2S + Z0S)]}I кА1
Ток в фазе “С” I кС -jÖ3IкА1 - [(Z2S + а2Z0S)/ (Z2S + Z0S)]}I кА1
Напряжение UкА Z2SIкА1 3IкА1Z2SZ0S/(Z2S + Z0S)
Напряжение UкВ   [(а2 -а)Z2S + (а2-1)Z0S]IкА1 -2Z2SIкА1  
Напряжение UкС [(а - а2)Z2S + (а -1)Z0S]I кА1 -2Z2SIкА1
           

 

Ударный коэффициент рассчитывается по формуле

Ку = 1 + ,

где Тэ = (Х1S + DХ(n))/314(R1S + DR(n)) - эквивалентная постоянная времени, с; DХ (n), DR(n)- дополнительные индуктивное и активное сопротивления, определяемые видом КЗ.

Расчетные схемы отдельных последовательностей для установившегося режима составляются аналогично как и для расчета начального режима, только вместо начальных параметров вводятся параметры элементов установившегося режима. Схемы преобразуются к простейшим радиальным, определяются эквивалентные параметры, симметричные составляющие и полные токи фаз в месте КЗ. Далее определяют токи во всех ветвях схемы.

При учете АРВ генераторов расчет несимметричного режима аналогичен расчету симметричного с учетом сопротивлений DХ(n), DR(n).

Типовые кривые могут быть использованы для определения тока прямой последовательности в произвольный момент процесса любого несимметричного КЗ. Расчет производится аналогично расчету симметричного режима КЗ, но с учетом дополнительного сопротивления DХ(n). Для этого нужно предварительно найти реактивность схемы прямой последовательности, в которой точка КЗ должна быть отнесена на дополнительное сопротивление DХ(n). По расчетной схеме и по типовым кривым определяется ток прямой последовательности. Полный ток в точке КЗ определяется как

= m(n) ,

где - ток прямой последовательности для момента времени t.

Порядок расчета несимметричных токов КЗ:

1) составляют схемы замещения отдельных последовательностей;

2) находят результирующие сопротивления отдельных последовательностей относительно точки КЗ и результирующую ЭДС прямой последовательности относительно той же точки;

3) в соответствии с комплексной схемой замещения для конкретного вида КЗ определяют ток прямой последовательности;

4) по основным кривым находят для интересующего момента времени искомый ток в месте КЗ;

5) определяют значения полных токов и напряжений фаз в месте КЗ, в ветвях и узлах схемы для интересующего момента времени, учитывая при этом группы соединения обмоток силовых трансформаторов.

 

Тема для самостоятельной проработки -Комплексные схемы замещения при однократной продольной несимметрии

Литература: [1], § 14 - 1 – 14.14;

[2], § 10.3 - 10.4;

[3], § 2 - 20, 2 - 21;

[4], § 6 - 7, 6 - 8.

 

ЛЕКЦИЯ 14



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