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:
Хd∑II = ,
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:
Хd∑II = 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: 1108; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!