Курсовая работа (т): Расчёт токов короткого замыкания

Определение сопротивлений линий

 (1.13)

где Х₀₁ - погонное индуктивное сопротивление, Ом/км;

l_i - длина i-ой линии, км.

Определение приведенных сопротивлений генераторов станции и питающей системы

Сопротивление генераторов станции:

 (1.14)

где  - сверхпереходное сопротивление генератора i-ой станции;

U_номi - номинальное напряжение генератора i-ой станции, кВ;

S_номi - номинальная мощность генератора i-ой станции, МВА.

Сопротивление питающей системы:

 (1.15)

где U_ном - номинальное напряжение высшей обмотки автотрансформатора, кВ;

S_к - мощность питающей системы, МВА.

Определение приведенного сопротивления реактора

 (1.16)

Определение ЭДС источников

 (1.17)

где Е_Gi - среднее значение ЭДС для турбогенератора, гидрогенератора и питающей системы (в о.е. при номинальных условиях);

U_номGi - номинальное напряжение генераторов и питающей системы, кВ.

1.1.3 Преобразование схемы замещения без учёта нагрузок

Схема замещения, показанная на рисунке 1.1, путем поэтапного преобразования приводится к итоговому виду в соответствии с рисунком1. 6.

Рисунок 1.2 -Преобразования схемы замещения без учёта нагрузок (этап 1)

Рисунок 1.3 - Преобразования схемы замещения без учёта нагрузок (этап 2)

Преобразование треугольника в звезду:

Рисунок 1.4 - Преобразования схемы замещения без учёта нагрузок (этап 3)

Рисунок 1.5 - Преобразования схемы замещения без учёта нагрузок (этап 4)

Рисунок 1.6 - Итоговая схема замещения

По итоговой схеме замещения, показанной на рисунке 6, определяется начальный сверхпереходный ток в месте короткого замыкания:

1.1.4 Определение характера нагрузок

Рисунок 1.7 -Итоговая схема замещения

Рисунок 1.8 -Первый этап развёртывания схемы замещения

Рисунок 1.9 -Второй этап развёртывания схемы замещения

Рисунок 1.10 -Третий этап развёртывания схемы замещения

Рисунок 1.11 -Четвёртый этап развёртывания схемы замещения

Проверка коэффициентов:

Значения остаточных напряжений на шинах станций:

Таким образом, из значений остаточных напряжений , , можно сделать вывод о том, что нагрузка Н1 является генерирующей, а нагрузки Н2 и Н3 являются не генерирующими, поэтому нагрузка Н1 включается в схему замещения с ЭДС равной 0,85, а Н2 и Н3 с ЭДС равной нулю.

Для последующего расчёта необходимо определить приведенные значения сопротивлений нагрузок:

 (1.16)

U_ном - номинальное напряжение высшей обмотки трансформатора, кВ;

S_номi - мощность i-ой нагрузки, МВА.

1.1.5 Преобразование схемы замещения с учётом нагрузок

Схема замещения с учётом нагрузок берётся частично преобразованной из рисунка 1.2.

Рисунок 1.12 - Преобразования схемы замещения с учётом нагрузок (этап 1)

Рисунок 1.13 - Преобразования схемы замещения с учётом нагрузок (этап 2)

Рисунок 1.14 - Преобразования схемы замещения с учётом нагрузок (этап 3)

Преобразование треугольника в звезду:

Рисунок 1.15 - Преобразования схемы замещения с учётом нагрузок (этап 4)

Рисунок 1.16 - Преобразования схемы замещения с учётом нагрузок (этап 5)

Рисунок 1.17 - Итоговая схема замещения с учётом нагрузок

1.1.6 Определение начального сверхпереходного и ударного токов короткого замыкания

Определение сверхпереходного тока короткого замыкания (КЗ):

Определение ударного тока КЗ:

1.2 Определение тока установившегося короткого замыкания

.2.1 Расчёт параметров генераторов станции

Производится расчёт величин Е_q*пр; Х_G*пр; I_кр для станции 1:

Продольное сопротивление генератора:

 (1.18)

где ОКЗ - отношение короткого замыкания,

Реактивность реакции статора по продольной оси:

 (1.19)

где Х_σ - индуктивное сопротивление рассеяния.

Ток возбуждения генератора при базисных условиях, А:

 (1.20)

где I_fхх - ток возбуждения холостого хода, А.

Ток возбуждения генератора в о.е. при номинальных условиях:

 (1.21)

где I_fН - номинальный ток возбуждения генератора, А.

Предельный ток возбуждения генератора:

 (1.22)

где к_е - коэффициент форсировки.

ЭДС генератора при токе возбуждения, равный предельному:

 (1.23)

где k = 0,7 - для гидрогенератора; k = 0,8 - для турбогенератора.

Предельное синхронное индуктивное сопротивление генератора:

 (1.24)

где S_Н - номинальная мощность генератора.

Критический ток генератора:

 (1.25)

Расчёт величин Е_q*пр; Х_G*пр; I_кр для станции 2 по формулам (1.18 - 1.25):

Расчёт величин Е_q*пр; Х_G*пр; I_кр для станции 3 по формулам (1.18 - 1.25):

1.2.2 Определение сопротивлений и ЭДС нагрузок

Поскольку сопротивления обобщенных нагрузок в установившемся режиме короткого замыкания иные, чем в сверхпереходном, выполняется их пересчет по формуле (1.16), где Х_*он =1,2:

Нагрузка 1 подключена непосредственно в месте возникновения к. з., никакого влияния на величину тока короткого замыкания не оказывает и поэтому в схему замещения не включается.

ЭДС нагрузок при расчёте установившегося тока КЗ равны нулю.

.2.3 Предварительный выбор режимов работы генераторов и преобразование схемы замещения

Исходя из расположения точки к. з. можно предположить, что генераторы станций 2 и 3 работают в режиме нормального напряжения (РНН), а генератор станции 1 в режиме предельного возбуждения (РПВ), и следовательно учитываются в схеме замещения следующими параметрами: