Расщепление обмоток трансформаторов
Расщепление обмоток трансформаторов ГПП или ПГВ происходит следующим образом. Мощность каждой вторичной обмотки напряжением 6-10 кВ составляет половину мощности трансформаторов. Поэтому её сопротивление в 2 раза больше, чем при отсутствии расщепления, и силы токов КЗ за трансформатором соответственно снижаются.
Включение последовательно в цепь питания электрореактор групповое Различают групповое реактирование всех отходящих линий и сборных шин напряжением 6…10 кВ включением реактора в цепь вторичной обмотки трансформатора ГПП; индивидуальное реактирование, когда реакторы включаются в цепь каждой отходящей линии; групповое реактирование цепи трансформатора, применяемое в тех случаях, когда нужно удвоить число секций шин подстанции. Такое реактирование имеет дополнительное преимущество, а именно: Благодаря электромагнитной связи ветвей сдвоенного реактора их сопротивление, при равенстве токов и в ветвях в 2…2,5 раза меньше, чем при различии этих токов. Благодаря этому в нормальном режиме частично устраняется потеря напряжения в реакторе, что очень важно, так как требуется, чтобы потеря напряжения не превышала 3…4% от номинального напряжения. Выбор реактора состоит в определении его сопротивления , которое необходимо включить в данную цепь, чтобы снизить силу тока КЗ до заданного значения .
Примеры расчёта токов к.з. Пример 1. Определить сверхпереходный и установившийся токи КЗ с учётом переходных сопротивлений за кабелем, сечением 3х95х1х50 длиной 100 м с алюминиевыми жилами при питании от генератора, имеющего следующие данные: Решение: Индуктивное сопротивление генератора определяем по выражению: . Сопротивление кабеля, по формуле: . Тогда: . Результирующее сопротивление до точки КЗ
Ток КЗ: . при э.д.с. нагруженного генератора . При , имеем . Тогда: . Учитывая, что номинальное напряжение генератора на 5% выше номинального напряжения сети, а также, что КЗ может возникнуть и при ненагруженном генераторе, можно принять (что обычно и делают) . Тогда: . Ток КЗ при определяем методом спрямлённых характеристик. Таким образом. Определяем внешнее сопротивление: . Сопротивление и э.д.с. генератора: ; , где ОКЗ – отношение установившегося тока КЗ на зажимах генератора при токе возбуждения холостого хода к номинальному току генератора. Его называют отношение короткого замыкания. Определяем критическое сопротивление: . Поскольку , имеем режим нормального напряжения. Принимая , имеем: . Вычислим значения тока КЗ по методу расчётных кривых. Расчётное сопротивление по формуле: . По справочным данным находим относительные значения тока КЗ: . Определяем токи КЗ по формуле: , где - суммарный номинальный ток работающих генераторов, приведённый к напряжению ступени, где рассматривается КЗ, т.е. к напряжению 0,4 кВ. Таким образом, рассчитанные токи значительно меньше рассчитанных ранее. Следовательно, для генератора, имеющего , определение установившегося тока КЗ по расчётным кривым не допустимо, и ими пользоваться не следует.
Пример 2. Определить ток однофазного КЗ на зажимах генератора и за кабелем для условий примера, рассмотренного выше (пример №3). Дополнительные параметры генератора: - сопротивления соответственно обратной и нулевой последовательностей генератора. Кабель имеет непроводящую оболочку.
Решение. Определяем индуктивное сопротивление генератора токам прямой, обратной и нулевой последовательностей: Для генератора . Определяем суммарное сопротивление генератора при однофазном КЗ: Определим сопротивление петли фаза-нуль кабеля: , где - полное удельное сопротивление петли для кабеля. Ток однофазного КЗ на зажимах генератора с учётом переходных сопротивлений: ; Для металлического КЗ ( ) . Ток однофазного КЗ за кабелем с учётом переходных сопротивлений . Ток металлического КЗ за кабелем: . Как видно эти токи практически одинаковы.
Пример 3. Рассчитать токи трехфазного короткого замыкания в системе электроснабжения, приведенной на рисунке. Рисунок. Схема системы.
Параметры схемы. Система: номинальное напряжение - U=35 кВ, ток трехфазного короткого замыкания I(3) = 50 кА. ЛЭП:
Трансформаторы Т1 и Т2:
Синхронный генератор:
Асинхронный двигатель:
Нагрузка: Н1- 30 МВА, cosj = 0,8, Н2 – 50 МВА, cosj = 0,83. Выполнить расчет: - начального значения трехфазного тока короткого замыкания в точках к1 и к2 схемы; - ударного тока короткого замыкания в точке к2 схемы. Решение. 1. Определяем базисные величины для точек к1 и к2 схемы. к1: Sб = 100 МВА, U1б = 37 кВ, I 1б = Sб/ ×U1б = 100/ ×37 = 1,56 кА. к2: Sб = 100 МВА, U 2б = 10,5 кВ, I 2б = Sб/ ×U2б = 100/ ×10,5 = 5,5 кА. 2. Составляем схему замещения и определяем параметры элементов схемы в базисных величинах.
Рис. 1. Схема замещения и параметры элементов.
Сопротивления элементов в относительных базисных величинах: 1: о.е. 2: о.е. 3,4: xт = 0,01 uк = 0,01× 7,5 0.е. 5: xн1 = 0,35 = 0,35 о.е. 6: xн2 = 0,35 о.е. 7: о.е. 8: = 0,15 = 0,15 = 0,6 о.е. ЭДС источников в относительных базисных величинах: Е*с = Ес/Uб1 = 35/37 = 0,946 о.е. Е*н1 = Е*н2 = 0,85 × Uн / Uб = 0,85 × 10/10,5 = 0,81 о.е. Еадф= кВ. В выражении для эдс: кА; Ом; Uф = 10/ = 5,78 кВ. Е*ад л =5,48× /Uб2 = 0,904 о.е. Есг ф = = кВ, где: кА; Ом; Uф = 6,07 кВ; cosjн = 0,8, sinjн =0,6. Есг л = 6,65× /Uб2 = 1,09 о.е. 3. Расчет сверхпереходного тока кз в точке к1. Преобразуем схему на рис.1: Рис.2а Рис.2б На рис.2б: x12 = x1 + x2 = 0,093, x35 = x3 + x5 = 1,18. Сопротивления x64, x74, x84 определим через коэффициенты токораспределения: , где: о.е. где: xрез = xэкв + x4 =0,266 + 0,16 = 0,426 о.е. Начальное значение периодической составляющей трехфазного тока кз в точке к1: ×1,56 = 20,26 = кА
4. Расчет начального значения периодической составляющей тока в точке к2. При расчете тока кз в точке к2 влияние нагрузки Ен1 можно не учитывать; тогда после преобразования схема замещения будет иметь вид (рис.4): Рис. 4
Сопротивление x14 = x1+x2+x4=0,253. Начальное значение периодической составляющей трехфазного тока кз:
= 29,72 кА
5. Расчет ударного тока кз. Определим активные сопротивления элементов для расчетной схемы на рис.1. 1: rc = 0; 2: rл = 0,5 r1 l 0,5 × 3,7 × 25 × 100/372 = 0,337о.е. 3,4: rт = 0,0036 о.е. 6: rн2 = xн2 / 2,5 = 0,21 о.е. 7: rад = x²ад /30 = 0,13 о.е. 8: r сг = x²d /15 = 0,04 о.е. Активное сопротивление x14 для преобразованной схемы на рис.4: x14 = r14 = r2 + r4 =0,34 о.е. Постоянные времени и ударный коэффициент для каждой из ветвей на схеме рис.4: Т14 = x14 / w×r14 = 0,253 /314 × 0,34 = 0,024 c. Куд 14 = (1+ ) = 1,65. Т6 = 0,58 / 314 × 0,21 = 0,088 c. Куд 6 = 1,89. Т7 = 4,03/ 314 × 0,13 = 0,098 c. Куд 7 = 1,902. Т8 = 0,6 / 314 × 0,04 = 0,0477 c. Куд 8 = 1,74. Ударный токе в точке к2: iуд = Iп0 i Куд i ) ×Iб2 = 116,59 кА. Ответ: В точке к1: Iп0 = 20,26 кА. В точке к2: Iп0 = 29,72 кА, iуд =116,59 кА.
Пример 4. Найти ток двухфазного короткого замыкания на землю для схемы системы, приведенной на рисунке. Рисунок. Схема системы.
Параметры схемы: Система: номинальное напряжение - U=35 кВ, ток трехфазного короткого замыкания I(3) = 50,0 кА. ЛЭП:
Трансформаторы Т1 и Т2:
Синхронный генератор (сопротивления в о.е.):
Асинхронный двигатель:
Нагрузка: Н1- 30 МВА, cosj = 0,8, Н2 – 50 МВА, cosj = 0,83.
Решение. 1. Определяем базисные величины для точки к1 схемы. к1: Sб = 100 МВА, U1б = 37 кВ, I 1б = Sб/ ×U1б = 100/ ×37 = 1,56 кА. 2. Составляем схему замещения и определяем параметры элементов схемы в базисных величинах. Рис. 1. Схема замещения и параметры элементов. Сопротивления элементов в относительных базисных величинах: 1: о.е. 2: о.е. 3,4: xт = 0,01 uк = 0,01× 7,5 0.е. 5: xн1 = 0,35 = 0,35 о.е. 6: xн2 = 0,35 о.е. 7: о.е. 8: = 0,15 = 0,15 = 0,6 о.е. ЭДС источников в относительных базисных величинах: Е*с = Ес/Uб1 = 35/37 = 0,946 о.е. Е*н1 = Е*н2 = 0,85 × Uн / Uб = 0,85 × 10/10,5 = 0,81 о.е. Еадф= кВ. В выражении для эдс: кА; Ом; Uф = 10/ = 5,78 кВ. Е*ад л =5,48× /Uб2 = 0,904 о.е. Есг ф = = кВ, где: кА; Ом; Uф = 6,07 кВ; cosjн = 0,8, sinjн =0,6. Есг л = 6,65× /Uб2 = 1,09 о.е. 3. Определяем эквивалентные сопротивление и эдс прямой последовательности для расчетной схемы, приведенной на рис.1. Преобразуем схему на рис. 1: Рис.2а Рис.2б Эквивалентная эдс и сопротивление прямой последовательности: Еэ1 = = 0,065(10,75 × 0,946+ 0,847 ×1,18 + 1,72 × 0,58 +0,248 0,904+ 1,66 ×1,09) = 0,923 о.е. yэ1 = 15,23 о.е. xэ1 = 0,065 о.е. 4. Составляем схему замещения обратной и нулевой последовательностей и определяем их эквивалентные сопротивления.
Рис.3. схема замещения обратной последовательности
x2 = x1 = 0,065 о.е.
Рис.4. Схема замещения нулевой последовательности. x0 = 0,08 о.е.
Результирующая схема для расчета несимметричного тока кз представлена на рис.5
Рис.5.
Для двухфазного кз на землю x нэкв = = 0,036 о.е. Ток в аварийных фазах: × × Iб =10,75 ×1,56 = 16,78 кА Ответ: ток двухфазного кз на землю составляет 16,78 кА.
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (280)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |