Схема для расчета представлена на рисунке

Определим параметры схемы

1) Система С

2) Линия Л

3) Автотрансформатор АТ

4) Трансформатор Т

5) Генераторы Г1, Г2

6) При двухфазном коротком замыкании

Определим , для этого свернем схему обратной последовательности при условии, что активные сопротивления всех элементов схемы равны 0.

,

Преобразуем схему и определим ее параметры

,

Определим расчетное сопротивление ветви генератора

Используя расчётные кривые при и , находим относительное действующее значение периодической составляющей тока в месте короткого замыкания: . Определим ток ветви генератора в именованных единицах

Определим ток ветви системы

Определим ток ветви системы в именованных единицах

Определим ток прямой последовательности в месте повреждения:

Определим токи в фазах:

3. Расчет двухфазного металлического короткого замыкания методом спрямленных характеристик

Составим комплексную схему замещения

Определим параметры комплексной схемы замещения

1. Система С

2. Линия Л

3. Автотрансформатор АТ

4. Трансформатор Т

5. Асинхронный двигатель АД

6. Реактор Р2

7. Нагрузка Н

8. Генератор Г1, Г2

Предположим, что генераторы работают в режиме подъёма напряжения. Тогда для по графику спрямленных характеристик находим

, .

Найдем токи в ветвях схемы методом узловых напряжений

Запишем выражения для собственных и взаимных проводимостей узлов

Запишем выражения для задающих токов

Составим матрицы проводимостей и токов и определим значения узловых напряжений

,

,

,

Находим токи на элементах схемы

Для прямой последовательности:

Сравним критический ток с токами генераторов, таким образом, выясним, верно ли предположение, что генераторы работают в режиме подъёма напряжения:

Режим выбран верно. Для обратной последовательности

Для нулевой последовательности

По найденным значениям токов прямой, обратной и нулевой последовательностей определим фазные токи на элементах с учетом группы соединения трансформаторов:

1. Система С

2. Линия Л

3. Автотрансформатор АТ

Высокое напряжение

Среднее напряжение

Низкое напряжение

4. Трансформатор Т. Высокое напряжение

Низкое напряжение

5. Нагрузка Н

6. Реактор Р2

7. Асинхронный двигатель АД

8. Генератор Г1

9. Генератор Г2

10. Ток в месте повреждения

Значения токов прямой, обратной и нулевой последовательностей, а также фазные токи сведем в таблицу.

Таблица 2 - Распределение токов при двухфазном металлическом КЗ

4. Сравнительная характеристика методов расчета

Аналитический метод

В инженерной практике задача расчета переходных процессов, как при сохранении симметрии трехфазной цепи, так и при нарушении в большинстве случаев ограничена нахождением токов и напряжений только в конкретный момент времени, то есть не требуется получения временных зависимостей параметров режима, характеризующих весь интервал переходного процесса. Наиболее экономично, с точки зрения вычислительных затрат, свести задачу расчета переходных процессов в исходной системе к анализу квазистационарных режимов расчетной электрической цепи. Для исходной трехфазной электрической системы, обладающей симметрией фаз, использование метода симметричных составляющих формулируется в виде расчетов квазистационарных режимов в трех однофазных цепях. При этом параметры этих (расчетных) цепей должны отражать поведение элементов электрических систем в рассматриваемый момент переходного процесса, связанного с включением источников эдс соответственно прямой, обратной и нулевой последовательностей.

Метод расчетных кривых

На практике часто встречается задача анализа переходных процессов только одной аварийной ветви. Наиболее целесообразен, с точки зрения вычислительных затрат, метод расчетных кривых, позволяющий оценивать ток в месте короткого замыкания в любой момент времени. Суть метода расчетных кривых состоит в том, что для одиночного генератора, работающего в предшествующем режиме с номинальной нагрузкой, периодическая составляющая тока короткого замыкания однозначно определяется электрической удаленностью генератора от места повреждения. Эквивалентные преобразования сложных многомашинных систем позволяют получить схему с одним генератором суммарной мощности. Для расчета переходных процессов в таких системах используют зависимость тока генератора от сопротивления. Погрешности расчетов в таких случаях определяются тем, насколько реальные условия для отдельных генераторов отличаются от средних, соответствующих эквивалентному режиму.

Метод спрямленных характеристик

Аналитический подход анализа электромагнитных переходных процессов при использовании метода спрямленных характеристик может быть применен для расчета любого момента переходного процесса. Основу метода спрямленных характеристик составляет возможность характеризовать электрическую машину в любой момент переходного процесса в одномашинной системе с некоторыми эдс и реактивностью, не зависящими от параметров внешней цепи. Погрешность таких моделей составляет не более 8%. Однако строго доказать правомерность использования таких моделей для представления переходных процессов не удается. Сравнение с результатами расчетов по более точным методикам показывает, что использование метода спрямленных характеристик позволяет получать удовлетворительные по точности решения и для многомашинных систем.

5. Обрыв одной фазы

1. Волков В.М. Расчёт электромагнитных переходных процессов в электрических системах: Методические указания к выполнению индивидуальных заданий, курсовых и дипломных проектов. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2004, - 34с.

2. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Учебник для электротехнических и энергетических вузов и факультетов. 2-е издание, стереотипное. - М., ООО "ТИД "АРИС", 2010. - 520 с. с илл.

Размещено на Allbest.ru