Вопросы к экзамену по курсу «Переходные процессы в ЭЭС»

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 12Следующая ⇒

«Электромеханические переходные процессы»

1. Режимы работы системы.

2. Допущения, принимаемые при анализе устойчивости.

3. Уравнение движения ротора генератора.

4. Схема замещения простейшей СЭС и ее векторная диаграмма.

5. Критерий статической устойчивости одномашинной СЭС.

6. Анализ статической устойчивости одномашинной системы методом малых колебаний.

7. Определение запаса статической и динамической устойчивости одномашинной системы.

8. Энергетический критерий.

9. Критерий динамической устойчивости.

10. Динамическая устойчивость системы при АПВ.

11. Предположение основы способа площадей.

12. Способ площадей и критерий динамической устойчивости системы.

13. Определение предельного угла отклонения поврежденного участка.

14. Определение предельного времени отклонения поврежденного участка.

15. Качественная оценка относительного движения ротора генератора.

16. Классификация мероприятий по улучшению устойчивости электрических систем.

17. Мероприятия, основанные на улучшении параметров элементов электрической системы.

18. Дополнительные устройства для повышения уровня устойчивости.

19. Режимные мероприятия по повышению устойчивости.

20. Повышение устойчивости системы при использовании АРВ.

21. Повышение устойчивости системы при использовании АРТ.

22. Повышение устойчивости системы при использовании АЧР.

23. Повышение устойчивости системы при использовании АПВ.

24. Повышение устойчивости системы при использовании устройств релейной защиты и автоматики.

Теоретическая часть

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Система относительных единиц. Составление

И упрощение схем замещения

Теоретический материал по системе относительных единиц и составлению электрических схем замещения изложен в [1, 2, 4.]. Исходные схемы энергосистем содержат трансформаторные связи. Для упрощения расчетов, проводимых в таких схемах, целесообразно магнитосвязанные цепи (трансформаторные связи) заменять электрически связанными цепями, т.е. переходить к электрическим схемам замещения. Для осуществлениятакого перехода необходимо сопротивления и ЭДС элементов различных ступеней трансформации заданной схемы привести к какой-либо одной ступени, выбранной в качестве базисной. Следует отметить, что в практических расчетах переходных процессов энергосистем используются упрощенные электрические схемы замещения. При этом пренебрегают ветвями поперечной проводимости схем замещения трансформаторов и линий электропередачи напряжением до 220 кВ включительно и активной составляющей полного сопротивления большинства элементов энергосистемы. Как исключение следует учитывать активное сопротивление протяженных кабельных линий или воздушной линии со стальными проводами.

Параметры элементов электрической схемы замещения могут быть выражены как в именованных, так и в относительных единицах. При наличии нескольких ступеней трансформации расчет схемы замещения удобнее вести в относительных единицах, приведенных к базисным условиям.

Для вычисления электрических величин (тока, сопротивления, напряжения, мощности) в относительных единицах необходимо выбрать базисные величины, единые для всей схемы. Базисные величины могут выбираться произвольно, причем каждая базисная величина служит для выражения в относительных единицах как соответствующих полных величин мощности (Л1), сопротивления (Z), тока (I), так и их активных (Р, R, I_a) и реактивных (Q, X, I_h) составляющих.

Параметры элементов электрической схемы замещения можно выразить в относительных единицах как по точному приведению, так и по приближенному. При точном приведении рекомендуется применять такую последовательность:

1. обозначить римскими цифрами имеющиеся в схеме ступени трансформации, считая ступень короткого замыкания (КЗ) первой;

2. принять для ступени короткого замыкания базисные мощность U_б, и напряжение. В качестве S_б целесообразно -принять круглое число (100 MB А, 1000 MB-А) или часто повторяющуюся в заданной схеме номинальную мощность, в качестве U_б1, - номинальное напряжение ступени, где произошло КЗ. Рассчитать значение I_б.

(9.1)

3. Пересчитать U _б1 последовательно на другие ступени трансформации:

, и т.д., (9.2)

где , - коэффициенты трансформации, определяемые как отношения напряжений на выводах трансформаторов в направлении от ступени, для которой базисное напряжение известно к той ступени, для которой оно рассчитывается. Коэффициенты трансформации определяются по действительным напряжениям на их выводах либо по номинальным напряжениям трансформаторов.

Особо следует обратить внимание на контроль получаемых значений U _б2, U _б3 и т.д., который состоит в том, что при принятых условиях значения U _б2, U _б3 и т.д. не должны отличаться от номинальных напряжений соответствующих ступеней трансформации более, чем на 10 - 15% (табл. 9.1) .

Подсчитать значения базисных токов для тех ступеней трансформации, на которых располагаются токоограничивающие реакторы.

4. По формулам точного приведения, представленным в таблице 9.1, рассчитать значения сопротивлений элементов схемы замещения в относительных единицах.

Обычно у студентов вызывает затруднение вопрос, к какой ступени трансформации отнести двух- или трехобмоточный трансформатор. Двухобмоточный трансформатор целиком, а в трехобмоточном трансформаторе каждая из обмоток может быть отнесена к любой ступени трансформации, с которой соприкасается. Важно только, чтобы в расчетной формуле номинальное напряжение обмотки трансформатора и базисное напряжение соответствовали той ступени трансформации, к которой данная обмотка отнесена.

Таблица 9.1 - Формулы точного приведения элементов СЭС

Элемент схемы	Формула точного приведения	Формула приближенного приведения
Генератор
Трансформатор трехфазный двухобмоточный
Трансформатор трехфазный трехобмоточный (автотрансформа-тор)


	и_ВТб=0,5(и_кВ-С+и_кВ-Н-и_кС–Н)* и_СТб=0,5(и_кВ-С+и_кС-Н-и_кВ–Н)* и_НТб=0,5(и_кВ-Н+и_кС-Н-и_кВ–С)*	и_ВТб=0,5(и_кВ-С+и_кВ-Н-и_кС–Н)* и_СТб=0,5(и_кВ-С+и_кС-Н-и_кВ–Н)* и_НТб=0,5(и_кВ-Н+и_кС-Н-и_кВ–С)*
Три однофазных трансформатора или три однофазных автотрансформа-тора


Реактор
ЛЭП
Нагрузка
Система

Формулы приближенного приведения используются тогда, когда нет сведений о действительных коэффициентах трансформации всех или части трансформаторов рассматриваемой схемы или когда допущения расчетного метода приводят к погрешности того же порядка, что и погрешность, обусловленная приближенным приведением параметров схемы замещения. Сущность приближенного приведения элементов к одной ступени трансформации состоит в том, что для каждой ступени трансформации вместо действительных напряжений начала и конца, которые разнятся не более чем на 10%, в расчетах устанавливают среднее номинальное напряжение U _ср.ном.

Средненоминальное напряжение для каждой ступени трансформации принимают на 5% выше соответствующего номинального напряжения линии электропередачи, что дает следующий ряд U_cp :

1175; 770; 515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,69; 0,4; 0,23; 0,127 кВ.

В расчетах условно принимают, что номинальные напряжения всех элементов (кроме особых случаев для реакторов), находящихся на одной ступени, одинаковы и равны средненоминальному напряжению данной ступени, что позволяет в большинстве расчетных выражений их сократить.

При приближенном приведении параметров схем замещения рекомендуется придерживаться такой последовательности:

- обозначить последовательно римскими цифрами имеющиеся в схеме ступени трансформации, считая ступень КЗ первой;

- принять для намеченных ступеней базисные напряжения, равные средненоминальным напряжениям соответствующих ступеней. Рассчитать базисные токи для ступени КЗ и ступеней, содержащих реакторы;

- рассчитать значения сопротивлений элементов схемы замещения по формулам приближенного приведения (см. табл. 9.1). Формулой приближенного приведения для реактора следует пользоваться с некоторой осторожностью, так как реактор одного номинального напряжения может быть установлен на ступени меньшего номинального напряжения. В этом случае для реактора следует применять формулу точного приведения.

При расчете токов короткого замыкания, как правило, возникает необходимость в преобразовании исходной схемы к более простому виду. Приемы упрощения схем замещения изложены в [1, 2]. Применение тех или иных методов преобразования и конечный вид схемы зависят, прежде всего, от конфигурации исходной схемы, применяемого метода расчета и требований, предъявляемых к расчету.

При использовании аналитического метода расчета токов и напряжений переходного процесса исходная схема приводится к эквивалентной ветви с сопротивлением Z_p _ез , с одной стороны которой расположена точка КЗ, а с другой - эквивалентная ЭДС всех источников питания Е_рез.

Таблица 9.2 - Основные формулы преобразования схем

Вид преобразования	Схема исходная	Схема эквивалентная	Эквивалентное сопротивление
Последователь-ное соединение
Параллельное соединение			При двух ветвях:
Замена группы источников эквивалентным			При двух ветвях:
Преобразование треугольника в звезду
Преобразование трехлучевой звезды в треугольник
Преобразование многолучевой звезды в полный многоугольник			……………………… Аналогично и при большем числе ветвей

Если расчет токов и напряжений переходного режима основан на методе расчетных кривых, то конечным итогом преобразований схемы замещения должна явиться многолучевая звезда относительно точки КЗ. Здесь рекомендуется придерживаться такой последовательности в упрощениях:

1. наметить в исходной схеме замещения источники питания, которые целесообразно выделить в самостоятельные ветви, основываясь на том, что в такие ветви выделяются разнотипные генераторы (турбо- или гидрогенераторы), иногда и однотипные генераторы, имеющие резко отличительную мощность и электрическую удаленность от точки КЗ, и, наконец, источник неограниченной мощности (система) обязательно выделяется в самостоятельную ветвь. Общее число ветвей не должно быть более трех - пяти;

2. используя приемы последовательного и параллельного сложения сопротивлений, взаимного эквивалентного преобразования треугольника и звезды сопротивлений, многолучевой звезды в многоугольник с диагоналями и рассечения генерирующих узлов в замкнутых контурах, приводят схему к сложнорадиальному виду (без замкнутых контуров) относительно точки КЗ. На этом этапе для последующего упрощения схемы можно использовать коэффициенты распределения токов (С );

3. принять в ветви, соединяющей всю схему с точкой КЗ, коэффициент распределения С₀ = 1. Найти значения коэффициентов распределения во всех ветвях схемы. Радиальный вид схемы гарантирует простоту их расчета, используют формулы распределения тока между параллельными ветвями. В качестве контроля расчета необходимо помнить условие: сумма коэффициентов распределения концевых ветвей радиальной схемы должна дать единицу;

4. определить суммарный коэффициент распределения ветвей, относящихся к одному и тому же источнику питания, выделенному в конечной схеме преобразования в самостоятельную ветвь. Результирующее сопротивление всей схемы относительно точки КЗ (Х_рез) и коэффициенты распределения выделенных источников питания (С_Г _i ) позволяют рассчитать сопротивление связи указанных источников с местом КЗ;

Хк _i -Х,рс/С_Г _i . (9.3)

Составление электрической схемы замещения, расчет параметров ее элементов в относительных единицах и, наконец, упрощение схемы замещения являются составными частями большинства задач.

Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 283; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!