Переходный процесс при однократной поперечной несимметрии
Анализ переходного процесса в электрических системах при однократной поперечной несимметрии и практические методы его расчета изложены в [1, 2, 4].
Все виды несимметричных КЗ в одной точке системы являются различными видоизменениями однократной поперечной несимметрии.
Случаи однократной поперечной несимметрии системы встречаются на практике наиболее часто. Анализ переходного процесса при несимметричных коротких замыканиях производится на базе метода симметричных составляющих. Решающее значение в практической применимости этого метода для анализа несимметричных режимов имеет принцип независимости действия симметричных составляющих.
Согласно этому принципу в физически симметричной трехфазной системе напряжение любой последовательности может вызвать токи только одноименной последовательности, т.е. режимы в каждой из схем замещения (прямой, обратной и нулевой последовательностей) могут рассматриваться независимо друг от друга.
Применение теории симметричных составляющих к исследованию и расчету несимметричных коротких замыканий приводит к правилу эквивалентности прямой последовательности, в соответствии с которым ток прямой последовательности любого несимметричного КЗ численно равен току трехфазного КЗ в фиктивной точке, удаленной от реальной точки на дополнительное реактивное сопротивление
(9.16)
|
|
|
где n- обозначает вид КЗ;
-дополнительное сопротивление в зависимости от вида КЗ;
Как известно, токи обратной и нулевой последовательностей и напряжения всех последовательностей пропорциональны току прямой последовательности в месте КЗ. Следовательно, задача расчета любого несимметричного КЗ состоит прежде всего в нахождении тока прямой последовательности I1П особой фазы (А) в месте короткого замыкания.
Модуль фазного тока в месте несимметричного КЗ в общем виде определяется выражением:
, (9.17)
где m ( n )- коэффициент, зависящий от вида КЗ, который можно найти по данным таблицы 9.4.
Правило эквивалентности прямой последовательности: ток прямой последовательности любого несимметричного КЗ может быть определён как ток при трёхфазном КЗ в точке, удалённой от действительной точки КЗ на дополнительное сопротивление ΔХ( n ) .
В соответствии с правилом эквивалентности прямой последовательности все методы расчета трехфазного КЗ могут быть использованы для расчета токов и напряжений прямой последовательности любого несимметричного КЗ.
|
|
|
Расчет любого несимметричного КЗ в общем случае следует проводить по индивидуальному изменению в такой последовательности:
1) составить схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей (или комплексную схему замещения) и выразить сопротивления всех элементов в относительных единицах при выбранных базисных условиях;
2) наметить в схеме замещения прямой последовательности выделяемые генерирующие ветви и рассчитать для них коэффициенты распределения;
3) определить по соответствующим схемам их суммарные реактивности относительно места КЗХ1РЕз, Х2РЕЗ, Х0РЕЗ.
4) определить расчетные реактивности выделенных генерирующих ветвей
(9.18)
где Х 1рез, - результирующая реактивность схемы замещения прямой последовательности и дополнительный реактанс в относительных единицах;
- суммарная номинальная мощность генераторов выделяемой вести, мВА;
СГ1 - коэффициент распределения дня той же ветви в схеме прямой последовательности. Для ветви источника неограниченной мощности с коэффициентом распределения Сс.
Таблица 9.4 - Выражения симметричных составляющих токов
и напряжений различных КЗ
|
|
|
| Наименование и обозначение | Двухфазное КЗ К(2) | Двухфазное КЗ на землю К(1,1) | Однофазное КЗ К(1) |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Дополнительное сопротивление
| Хрез2 | 
| 
|
| Коэффициент m ( n ) | 
| 
| 3 |
Ток прямой последовательности 
| 
| 
| 
|
Ток обратной последовательности 
| 
| 
| 
|
Ток нулевой последовательности 
| 0 | 
| 
|
Ток в фазе А 
| 0 | 0 | 
|
Ток в фазе В 
| 
| 
| 0 |
Продолжение таблицы 9.4
| 1 | 2 | 3 | 4 |
Ток в фазе С 
| 
| 
| 0 |
Напряжение прямой последовательности 
| 
| 
| 
|
Напряжение обратной последовательности 
| 
| 
| 
|
Напряжение нулевой последовательности 
| 0 | 
| 
|
Напряжение фазы А 
| 
| 
| 0 |
Напряжение фазы В 
| 
| 0 | 
|
Напряжение фазы С 
| 
| 0 | 
|
Ток в земле 
| 0 | 
| 
|
Пример 1.1 Для исходной схемы на рис. 6 составить эквивалентную схему замещения при трехфазном КЗ в точке К и выполнить ее преобразование.
Решение. Схема замещения, соответствующая заданной расчетной схеме, изображена на рис. 7.
При расчете токов трехфазного КЗ (токов прямой последовательности) сопротивления трансформатора ТЗ и обмотки низшего напряжения трансформатора Т7 не учитываются.
По рисунку 7.
Преобразование схемы целесообразно начать с замены треугольника (Δ), который образуют сопротивления (Xpl, Хт1, Хт2) эквивалентной звездой (Y) с сопротивлениями (XI, Х2, ХЗ):
|
|
|
;
;
;
Затем последовательно сложить сопротивления:
;
;
;
;
.
Источники с ЭДС ЕGЗ и Ен2 заменить эквивалентным источником:
Е1 =(Ен2-ХгЗ+ЕгЗ-Х н 1 )/(ХгЗ+Х н 1);
с сопротивлением:
Х9=[(Хт5+ХгЗ)||Хн1]+Хст4.
Рис. 6 - Исходная схема
Рис. 7 - Схема замещения
Рис. 8 – Преобразованная схема
Рис. 9 – Преобразованная схема
Рис. 10 – Преобразованная схема
Рис. 11 – Преобразованная схема
Рис. 12 – Преобразованная схема
По рисунку 8 делаем преобразования.
Источники с ЭДС Eгl и Ег2 заменить эквивалентным Е2=Ег1=Ег2 с сопротивлением X10=(Хг 1+Х1 )||(Хг2+Х2)+ХЗ.
Звезду (Y), которую образуют сопротивления (ХлЗ, Х7, Х8), необходимо заменить эквивалентным треугольником с сопротивлениями (XI1, Х12, Х13):
X11=Х7+Х8+(Х7·Х8)/ХлЗ;
X12=ХлЗ+Х8+(ХлЗ·Х8)/Х7;
Х13=Х7+ХлЗ+(Х7·ХлЗ)/Х8.
Полученный треугольник следует разрезать в точке, где приложена ЭДС Ен. В результате получается два источника с одинаковыми ЭДС Ен, подключенными соответственно через сопротивления X11 и XI2.
Преобразования по рисунку 9.
Источники с ЭДС Е2 и Ен заменить эквивалентным источником ЕЗ.
ЕЗ=(Е2·Х12+Ен-Х10)/(Х12+Х10) c сопротивлением Х14=Х10||Х12, а ЭДС Ен и Ее заменить Е4=Ен||Ес с сопротивлением Х15=Х11||Х6.
Δ(Х4, Х5, Х13) преобразовать в Y ( X 16 , Х17, Х18).
Преобразования по рисунку 10.
Е5=Е4||Ес с сопротивлением Х19=(Х17+Х5)||(Х18+Х15)+Х16
Преобразования по рисунку 11.
Ерез= Е6=ЕЗ||Е5 с результирующим сопротивлением Хрез,=Х20=Х14||Х19.
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 289; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!