Материал: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах» (90
Поэтому реактивность Хµ0 , трансформаторов такого типа значительно меньше, чем Хµ1 ,в зависимости от конструкции этого типа трансформатора она находится в пределах Хµ0 = (0,9…1,0). Имея ввиду что величина Хнн все же значительно меньше Хµ0 , можно считать что и для трехстержневого трансформатора с соединением обмоток Yо/∆ Хµ0 =∞.
Аналогично вводится в схему замещения трехфазный трехобмоточный трансформатор, у которого имеется обмотка, соединенная в треугольник.
В схеме замещения трансформатора не участвует обмотка, соединенная в звезду с незаземленной нейтралью, так как в ней не могут циркулировать токи нулевой последовательности.
Обмотка, соединенная в звезду с заземленной нейтралью вводится в
схему замещения при условии, что на стороне этой обмотки обеспечен путь для тока нулевой последовательности, то есть в ее цепи имеется по меньшей мере хотя бы одна заземленная нейтраль, показанная на рисунке 2.1 пунктиром.
Рисунок 2.1 – Схема замещения трансформатора
В случае автотрансформатора в схеме замещения участвуют все обмотки, поскольку через автотрансформатор токи нулевой последовательности могут переходить со стороны высшего напряжения на сторону среднего напряжения и наоборот, так как обмотки ВН и СН имеют общую нейтраль.
Сопротивления схемы замещения Хвн , Хсн , Хнн находят по тем же формулам, что и в случае трансформаторного к.з..
в) Воздушные линии – имеют сопротивление Хол значительно большее, чем сопротивление прямой (обратной) последовательности. Это обуславливается тем, что при токе прямой (обратной) последовательности взаимоиндукция с другими фазами уменьшает сопротивление фаз, тогда как при токе нулевой последовательности взаимоиндукция между фазами увеличивает сопротивление фаз.
Для одноцепной линии сопротивление нулевой последовательности определяется по формуле:
Z0=ZL+2Zм, |
(2.3) |
16
Сопротивление прямой последовательности находится по формуле:
Z1= ZL- Zм, |
(2.4) |
где ZL и Zм – индуктивность фазы и сопротивление взаимоиндукции между фазами, определенные с учетом возврата тока нулевой последовательности через землю.
Сопротивление нулевой последовательности каждой цепи двухцепной линии дополнительно увеличивается, благодаря взаимоиндукции с проводами параллельной цепи:
Z02ц =ZL+2Zм+3ZI-IIo, |
(2.5) |
где ZI-IIo – сопротивление взаимоиндукции между цепями.
При наличии у линии заземленных тросов ее индуктивное сопротивление нулевой последовательности снижается за счет реакции от наведенных токов в тросе:
Z0 =ZL+2Zм-3/(Z2 |
ПТо /ZТО ), |
(2.6) |
где Z ПТо – сопротивление взаимоиндукции между проводом и тросом; ZТО – сопротивление троса.
Впрактических расчетах принимают:
-для одноцепной линии без тросов Х0=3,5 Х1;
-то же с заземляющими тросами Х0=2.0 Х1;
-для двухцепной линии без тросов Х0=5,5 Х1;
-то же с заземленными тросами Х0=3,0 Х1.
2.3Порядок расчёта токов несимметричных к.з.
Порядок расчёта:
1.Составляются схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей (Для двухфазного к.з. составляются схемы прямой и обратной последовательностей).
2.Определяются значения сопротивлений прямой, обратной и нулевой последовательностей элементов схемы в именованных единицах по приближенной схеме замещения (с учетом средних номинальных напряжений ступеней).
3.Применяя методы преобразования, определяются эквивалентные
сопротивления схем прямой – X 1∑ и обратной - X2∑ и нулевой – X 0∑
17
последовательностей, а в схеме прямой последовательности кроме того определяется эквивалентная ЭДС ЕА1∑.
4.Определяетсялополнительное сопротивление X∆(n) для соответствующего вида к.з. (см. таблицу 2.1).
5.Определяется ток прямой последовательности несимметричного короткого замыкания:
Iка1(n) = Еа1∑ / j(X1∑+X∆(n)). |
(2.7) |
6.Определяются токи обратной и нулевой последовательностей, а также напряжения всех последовательностей (см. таблицу 2.1).
7.Определяются фазные величины токов и напряжений для точки к.з., которые равны рассматриваемой сумме составляющих отдельных последовательностей.
Модули токов к.з. в поврежденных участках могут также определяться с помощью коэффициентов пропорциональностей, m(n) :
Iк(n) = IКА1(n) * m(n) , |
(2.8) |
где значения m(n) рассчитывается по формулам из таблицы 2.2.
Таблица 2.2 – Расчётные формулы определения коэффициента пропорциональности, m(n)
Вид к.з. |
Обозначение К |
(n) |
Коэффициент пропорцио- |
||||
|
нальности, m(n) |
||||||
Двухфазное |
К(2) |
|
|
3 |
|
||
Однофазное |
К(1) |
|
|
3 |
|
||
Двухфазное к.з. |
К |
(1.1) |
|
3 × |
1 - |
X 2Σ × X 0Σ |
|
с землей |
|
|
(X 2Σ + X 0Σ )2 |
|
|||
18
4 Задание на курсовую работу
Задание на курсовую работу выбирается по последней цифре шифра зачетной книжки студента. Расчетная схема одинакова для всех вариантов и приведена в Приложении 1. Параметры элементов схемы отличаются для каждого варианта и приведены в Приложении 2.
Для схемы показанной на рисунке 1.1 (приложение 1) аналитическим путем определить начальное значение тока в месте повреждения при трёхфазном коротком замыкании в точке Кi(3), а также при и однофазном коротком замыкании в точке Кi(n). Построить векторные диаграммы токов и напряжений для точки короткого замыкания.
Примечания:
1.Решение выполнять в именованных единицах по приближенной схеме замещения без учета нагрузок.
2.Номер точки к.з. Кi(n) определяется последней цифрой, а номер варианта предпоследней цифрой номера зачетки.
3.Все данные о параметрах элементов схемы, приведенной на рисунке 1.1 (приложение 1), указаны в таблицах 2.1 - 2.3 (приложение 2).
Пояснительная записка выполняется в соответствии со стандартом организации СТО «Работы студенческие. Общие требования и правила оформления» (утв. Ученым Советом Кумертауского филиала ОГУ 29.11.12, протокол №20).
Пояснительная записка курсового проекта должна содержать следующие структурные элементы:
-титульный лист;
-задание на проектирование;
-аннотацию;
-содержание;
-введение;
-основную часть;
-заключение
-список использованных источников;
-приложения (необязательно).
Примерный объём – 20-30 листов стандартного формата А4.
19
Список используемых источников
1 Переходные процессы в электрических системах: Учеб. Пособие/ Ю.А. Куликов. – Новосибирск: НГТУ, М.: Мир: ООО «Издательство АТС», 2003.
– 283 с.
2 Электромагнитные переходные процессы в электрических системах: Учеб. Пособие / С.А. Ульянов. – М.: Энергия, 1970. - 519 с ; 3 Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнерге-
тических специальностей вузов: Учебное пособие / В.М.Блок, Г.К.Обушев.
– М. : Высш. шк., 1990 .- 383 с.
4 РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования.
5 ГОСТ 27514-87. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ.
20