Преобразование исходной схемы замещения в эквивалентную результирующую
При аналитических расчетах токов КЗ исходные схемы замещения, в которых представлены различные элементы исходных расчетных схем, следует путем последовательных преобразований приводить к эквивалентным результирующим схемам замещения, содержащим эквивалентную ЭДС (в схемах прямой последовательности), эквивалентное результирующее сопротивление соответствующей последовательности и источник напряжения одноименной последовательности, а при трёхфазном КЗ – точку КЗ.
Если исходная схема замещения не содержит замкнутых контуров, то она легко преобразуется в эквивалентную результирующую схему путем последовательного и параллельного соединения элементов и путем замены нескольких источников, имеющих разные ЭДС и разные сопротивления, но присоединенных в одной точке, одним эквивалентным источником. При более сложных исходных схемах замещения для определения эквивалентного результирующего сопротивления следует использовать известные способы преобразования, такие как преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду сопротивлений, звезду сопротивлений в эквивалентный треугольник сопротивлений, многолучевую звезду сопротивлений в полный многоугольник сопротивлений и т. д.
В тех случаях, когда исходная расчетная схема симметрична относительно точки КЗ или какая – либо ее часть симметрична относительно некоторой промежуточной точки, то задачу определения эквивалентного результирующего сопротивления можно существенно облегчить путем соединения на исходной расчётной схеме(и соответственно на исходной схеме замещения) точек, имеющих одинаковые потенциалы, и исключения из схемы тех элементов, которые при КЗ оказываются обесточенными.
|
|
Если в исходной схеме замещения одним из лучей трёхлучевой звезды сопротивлений является сопротивление источника энергии, то в ряде случаев целесообразно звезду сопротивлений заменить на треугольник и затем последний разрезать по вершине, к которой приложена ЭДС, подключив при этом на каждом из оказавшихся свободными концов ветвей ту же ЭДС.
Формулы преобразования схем замещения представлены в таблице 3.1 [3] (Приложение).
Пример составления и преобразования схем замещения
Рассмотрим пример приведённый в [3]. Для исходной расчётной схемы, представленной на рисунке 1.1 а), составить исходные эквивалентные схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей при КЗ на землю в точке и преобразовать их в эквивалентные результирующие схемы. Расчёты провести с использованием системы относительных единиц и с учётом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформатора. Параметры исходной расчётной схемы приведены ниже.
|
|
Генераторы 1 и 2: 63 МВт; 10,5 кВ; 0,8; 0,136;
0,166; до КЗ генераторы работали в режиме холостого хода с
номинальным напряжением.
Реактор 9: 10 кВ; 2500 А; 0,35 Ом.
Трансформаторы 3 и 4: 40 МВ·А; 121/10,5 кВ; 10,5%.
Автотрансформатор: 125 МВ·А; 230/121/10,5 кВ; 32%;
11%; 20%.
Линии 10 и 11: 50 км; 0,4 Ом/км; 1,2 Ом/км.
Система 8: 2000 МВ·А; 1,0; 1,1.
Исходные схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей представлены на рисунках 1.1б), 1.1в), и 1.1г). Обмотка низшего напряжения автотрансформатора не нагружена, поэтому она не вводится в схемы замещения прямой и обратной последовательностей.
Решение. В качестве базисных единиц выбираем: 100МВ·А и 121 кВ Тогда по выражению (1.1) получим:
кВ.
По формуле (5) получим:
Для автотрансформатора предварительно находим :
поэтому и
Для системы обычно принимают , поэтому:
По формуле (4):
ЭДС генераторов:
ЭДС системы:
Схема обратной последовательности отличается от схемы прямой последовательности только тем, что в ней отсутствует ЭДС, а сопротивление генераторов определяются:
|
|
В схему замещения нулевой последовательности генераторы и реактор не вводятся за трансформатором с соединением обмоток но вводится
обмотка низшего напряжения автотрансформатора, соединённая в треугольник. Сопротивление этой обмотки:
Рисунок 1.1а) – Исходная расчётная схема
Рисунок 1.1б) – Схема замещения прямой последовательности
Рисунок 1.1в) – Схема замещения обратной последовательности
Рисунок 1.1г) – Схема замещения нулевой последовательности
Рисунок 1.2 – Эквивалентные результирующие схемы замещения прямой (д), обратной (е) и нулевой (ж) последовательностей
Сопротивления нулевой последовательности системы и линий соответственно равны:
и
Поскольку: то при КЗ потенциалы с обеих сторон реактора одинаковы, поэтому он может быть закорочен или исключён. Это упрощает задачу преобразования схемы:
Сопротивление :
Аналогичные преобразования схемы обратной последовательности дают: Элементарные преобразования схемы нулевой последовательности дают: Эквивалентные результирующие схемы прямой, обратной и нулевой последовательностей, полученные в результате преобразований рассмотренных исходных схем замещения, представлены соответственно на рисунках 1.2д), 1.2е), 1.2ж).
|
|
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 683; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!