Технические данные асинхронного



Электродвигателя

 

Тип

Номинальные данные

Пусковые характеристики

 

P, кВт I, А

N, об/мин

, % , кг*м2 U, кВ n0, об/мин

ДАЗО 17-39-8/10

500 61.5

741

91.0 0.85 5.2 0.65 2.1 288 6 741

 

                         

Параметры КЛ:

 

Тип провода Длина l, км х0, Ом/км
АПвВ 1*300 0,035 0,099

 

 

Рассчитать предел передаваемой мощности генератора Г-1 в систему при нормальном режиме работы

 

Составляем схему замещения системы, которая представлена на рис. 1 и рассчитываем индуктивные сопротивления всех элементов:

Рисунок 3 – Схема замещения системы

- индуктивное сопротивлении задано,

- индуктивное сопротивление трансформаторов:

 Ом,

 Ом,

     - индуктивное сопротивление ЛЭП:

 Ом.

Все сопротивления схемы замещения приводятся к номинальному напряжению генератора.

     - сопротивление трансформаторов:

 

 Ом,

               

              Ом,

- сопротивление ЛЭП:

Ом.

Определяем суммарное сопротивление системы:

 Ом.

Рассчитываем номинальную реактивную мощность генератора:

МВАр,

Определяем приближённое значение синхронной ЭДС генератора:

 кВ.

Определяем предел передаваемой мощности генератора в систему:

 МВт.

Определяем значение коэффициента запаса статической устойчивости:

 .

По данным расчёта строим векторную диаграмму.

 

Рисунок 4 – Векторная диаграмма

Изменяя значения угла  от 0 до 180 град., рассчитываем соответствующие значения мощности отдаваемой генератором в систему по формуле:               

Результаты расчёта заносим в таблицу 3.

Таблица 3

, град 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180
, МВт 0 162 312,5 442 541 603,7 625 603,7 541 442 312,5 162 0

 

Рисунок 5 – Угловая характеристика мощности

Система является статически устойчивой, так как коэффициент запаса больше 20%. И предел передаваемой мощности генератора в систему достигается при угле δ = 900.

Рассчитать аварийный и послеаварийный режимы работы системы

Рассчитываем режимы по очереди.

2.1 Расчёт аварийного и послеаварийного режима при однофазном коротком замыкании в точке К-1

2.1.1 Нормальный режим

Расчёт нормального режима проведён в задаче 1.

2.1.2 Аварийный режим

Составляем схему замещения системы при однофазном КЗ

Рисунок 6 – Схема замещения для аварийного режима при однофазном КЗ

 

 Суммарное сопротивление КЗ Х при однофазном коротком замыкании равно сумме сопротивлению обратной последовательности  и сопротивлению нулевой последовательности.

Преобразуем схему замещения системы при однофазном КЗ из соединения «звезда» в соединение «треугольник» со сторонами Х1, Х2, Х3.

Сопротивление Х2 и Х3 могут быть отброшены, т.к. поток мощности отдаваемый генератором в сеть не проходит через эти сопротивления.

 

Рисунок 7 – Преобразованная схема замещения

 

Определим суммарное сопротивлении системы:

ХdII =  ,

Где X=X2∑+X0∑ -шунт несимметричного КЗ, который включается между началом и концом схемы прямой и обратной последовательности .

 

Определяем индуктивное сопротивление нулевой последовательности Х0∑:

 Ом.

Определим индуктивное сопротивление обратной последовательности X2∑

X2∑  = 3 Ом

Определяем сопротивления шунта КЗ X:

X=X2∑+X0∑ = 3 +0,097 = 3,097 Ом

Определяем суммарное сопротивлении системы:

ХdII = 20,2 + 0,1 + 3,5 +0,04 + = 47Ом.

Определяем предел передаваемой мощности генератора в систему:

 МВт.

Изменяя значения угла  от 0 до 180 град., рассчитываем соответствующие значения мощности отдаваемой генератором в систему по формуле:               

Результаты расчёта заносим в таблицу 4.

Таблица 4

, град 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180
, МВт 0 81,3 157 222,3 271,9 303,3 314 303,3 271,9 222,3 157 81,3 0

 

2.1.3 Послеаварийный режим

Составляем схему замещения системы для послеаварийного режима.

Рисунок 8 – Схема замещения для послеаварийного режима при

однофазном КЗ

 

Послеаварийный режим определяется отключением одной цепи ЛЭП, после чего сопротивление  изменяется:

 Ом.

Определяем суммарное сопротивлении системы:

 Ом.

Определяем предел передаваемой мощности генератора в систему:

 МВт.

Рассчитываем значение углов:

,

.

 

Находим предельный угол отключения КЗ δоткл:

 

.

Рассчитываем предельное время отключения КЗ:

.

Выбираем соответствующие уставки срабатывания устройств РЗА:

 ≥ Тоткл =  +

Поскольку линия имеет защиту, то через некоторое время она отключится выключателями. Следовательно, выбираем элегазовый выключатель серии

ВГБЭ-35 – 110 с временем отключения  = 0,07 с. Также должно быть предусмотрены устройства релейной защиты от КЗ. Выбираем токовое реле РТ-40

с временем уставки  = 0,08 с.

Время действия релейной защиты определяется:

 =  +  = 0,07 + 0,08 = 0,15 с,

Находим время отключения КЗ:

Тоткл = 0,07 + 0,15 = 0,22 с.

0,29 ≥ 0,22, что удовлетворяет условию  ≥ Тоткл

 

Изменяя значения угла  от 0 до 180 град., рассчитываем соответствующие значения мощности отдаваемой генератором в систему по формуле:               

Результаты расчёта заносим в таблицу 5.                                Таблица 5

, град 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180
, МВт 0 140 270.5 382.5 468.5 522.6 541 522.6 468.5 382.5 270.5 140 0

 

Строим в одной координатной плоскости угловые характеристики мощности в нормальном, аварийном и послеаварийном режимах, на графике указываем значение мощности турбины Р0. С учётом рассчитанного значения предельного угла отключения КЗ δоткл на графике строим площади ускорения и торможения.

Рисунок 9 – График угловых характеристик мощностей и площади ускорения и торможения при однофазном КЗ

 

Для определения динамической устойчивости системы при однофазном КЗ необходимо рассмотреть площади ускорение Fуск и торможения Fторм. Условием для динамической устойчивости системы является неравенство: Fуск ≤ Fторм. Невооруженным глазом видно по графику угловой характеристики, что площадь ускорения на порядок больше площади торможения,значит система не является динамически устойчивой. Следовательно, накопленная кинетическая энергия не успевает превратиться в потенциальную, в результате скорость вращения ротора и угол δ будут расти и генератор выпадет из синхронизма. Для определения статической устойчивости системы необходимо найти коэффициент запаса . Вычислив коэффициент запаса , можно сделать вывод, что система является статически устойчивой, так как .

 

 

2.2 Расчёт аварийного и послеаварийного режима при трёхфазном коротком замыкание в точке К-2.

2.2.1 Нормальный режим

Расчёт нормального режима проведён в задаче 1.

2.2.2 Аварийный режим

Составляем схему замещения системы при трёхфазном КЗ

 

Рисунок 10 - Схема замещения системы при трёхфазном КЗ

 

При трёхфазном КЗ в точке К-2 взаимное сопротивление схемы становится бесконечно большим, т.к. сопротивление шунта КЗ Х(3) = 0. При этом характеристика мощности аварийного режима совпадает с осью абсцисс.

2.2.3 Послеаварийный режим

Схема замещения при трехфазном коротком замыкании и и расчет послеаварийного режима аналогичем послеаварийному режиму, приведенному в п. 2.1.3

Рассчитываем значение углов:

,

.

 

Находим предельный угол отключения КЗ δоткл:

 

.

Рассчитываем предельное время отключения КЗ:

.

Выбираем соответствующие уставки срабатывания устройств РЗА:

 ≥ Тоткл =  +

Поскольку линия имеет защиту, то через некоторое время она отключится выключателями. Следовательно, выбираем элегазовый выключатель серии

ВГТ – 110 с временем отключения  = 0,055 с. Также должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от КЗ. Выбираем токовое реле РТ-40

 с временем уставки  = 0,05 с.

Время действия релейной защиты определяется:

 =  +  = 0,005 + 0,05 = 0,055 с,

Находим время отключения КЗ:

Тоткл = 0,055 + 0,055 = 0,11 с.

0,17 ≥ 0,11, что удовлетворяет условию  ≥ Тоткл

 

Строим в одной координатной плоскости угловые характеристики мощности в нормальном, аварийном и послеаварийном режимах, на графике указываем значение мощности турбины Р0. С учётом рассчитанного значения предельного угла отключения КЗ δоткл на графике строим площади ускорения и торможения.

Рисунок 11 – График угловых характеристик мощностей и площади ускорения и торможения при трёхфазном КЗ

Для определения динамической устойчивости системы при однофазном КЗ необходимо рассмотреть площади ускорение Fуск и торможения Fторм. Условием для динамической устойчивости системы является неравенство: Fуск ≤ Fторм. Невооруженным глазом видно по графику угловой характеристики, что площадь ускорения на порядок больше площади торможения,значит система не является динамически устойчивой. Следовательно, накопленная кинетическая энергия не успевает превратиться в потенциальную, в результате скорость вращения ротора и угол δ будут расти и генератор выпадет из синхронизма. Для определения статической устойчивости системы необходимо найти коэффициент запаса . Вычислив коэффициент запаса , можно сделать вывод, что система является статически устойчивой, так как .

 


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 311; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ