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!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!