Схема замещения нулевой последовательности

    Параметры системы, автотрансформаторов АТ5 и АТ6, трансформатора ТР3 входят в схему замещения нулевой последовательности при продольной несимметрии такими же, как при поперечной несимметрии и могут быть преобразованы аналогичным образом. Поэтому их преобразованные сопротивления будут позаимствованы из расчета поперечной несимметрии, рассмотренной во второй части данного курсового проекта (рис. 3.5).

    Параметры воздушной линии Л1 будут отличаться вследствие несовпадения места несимметрии при аналогичной схеме для K^(1.1).

 

Рисунок 3.5 Преобразование схема замещения нулевой последовательности

Параметры воздушной линии Л1:

- где  - погонное активное сопротивления прямой последовательности;

 - коэффициент, учитывающий взаимную индукцию между фазами одной цепи и влияние троса [1, табл.6].

Суммарное сопротивление нулевой последовательности (рис. 3.6):

Рисунок 3.6 Упрошенная схема замещения нулевой последовательности

 

Расчет параметров режима продольной несимметрии

Граничные условия для разрыва одной фазы:

Определяем ток  – ток нормального режима в цепи выключателя:

    Ток прямой последовательности рассчитывается по схеме (рис. 3.4), в которой между клеммами включен дополнительный реактанс , определяемый видом несимметрии.

Рисунок 3.7 Схема замещения для определения тока

прямой последовательности

 

Определяем шунт  и ток прямой последовательности:

- величина шунта при разрыве одной фазы;

Модуль тока неповрежденных фаз В и С:

где  - коэффициент, характеризующий вид L [1, c.24].

 

Симметричные составляющие токов по месту несимметрии:

Определяем фазные токи в точке K^(1,1) через симметричные составляющие:

Где   – оператор фазы.

Определяем фазные значения симметричных составляющих падения напряжения в месте разрыва. Для особой фазы при разрыве одной фазы:

Определяем падения напряжения в месте разрыва фазы через симметричные составляющие:

- остаточное напряжение неповрежденной фазы;

 

Построение эпюры симметричных составляющих напряжений ,  на участке, включающем узлы Г5, ,  и

    Расчет симметричных составляющих напряжений в узлах схем отдельных последовательностей осуществляется на основе второго закона Кирхгофа. При этом надо отталкиваться от узла с известным потенциалом. В схеме прямой последовательности таким узлом является узел приложения ис­точника Еф; в схемах обратной и нулевой последовательностей - одна из то­чек нулевого потенциала, в которой завершается схема. Найдя симметричные составляющие напряжения относительно одной из клемм несимметрии (L) и прибавив к последним падения напряжения ,  находят симметричные составляющие напряжений с другой стороны продольной несимметрии ( ). Переход к фазным величинам напряжений производится известным способом.

    Для применения второго закона Кирхгофа необходимо знать не только величину приложенных ЭДС, но и их фазу. Для указанных условий, когда векторы ориентированы таким образом, что эквивалентный вектор ЭДС будет чисто мнимым, а – чисто вещественным, фазы векторов можно определить по следующим соотношениям:

где  - фазы векторов и  соответственно.

Тогда векторы ЭДС могут быть записаны в виде:

Вектор напряжения в произвольной точке ( ) рассчитывается на основе соотношения  или , где I – вещественный параметр [1, c.21].

 Изобразим схему замещения прямой последовательности (рис. 3.4) в виде, удобном для нахождения составляющих напряжений в интересуемых нас точках. Учитывая, что сопротивление х₃ состоит из сопротивления эквивалентного генератора (Г5, Г6) и внешнего сопротивления от шин генератора до места несимметрии, можно записать:

Получим схему, представленную на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8 Схема замещения прямой последовательности

 

Определяем составляющие напряжений прямой последовательности для узлов схемы.

Для узла « »: поскольку одинаковые генераторы Г5 и Г6 соединены параллельно, то напряжение на шинах Г5 равно напряжению на шинах Г6 и равно напряжению на шинах эквивалентного генератора (рис.3.8):

Для узла «L»:

Для узла «L`»:

Проверка:

Определяем составляющие напряжений обратной последовательности для узлов схемы (рис.3.9).

Рисунок 3.9 Схема замещения обратной последовательности

 

Для узла « »:

 

 

Для узла «L»:

Для узла «L`»:

Проверка:

Определяем составляющие напряжений нулевой последовательности для узлов схемы. Поскольку обмотка низкого напряжения трансформатора ТР3 соединена в «треугольник», то последующие сопротивления (сопротивление генераторов) в СЗНП не входят (рис.3.10).

Рисунок 3.10 Схема замещения обратной последовательности

 

Для узла « »:

 

Для узла «L»:

 

 

Для узла «L`»:

Проверка:

Здесь стоит отметить особенность продольной несимметрии, заключающуюся в том, что если напряжение прямой последовательности по концам несимметричного участка отличается только по величине, то напряжение обратной и нулевой последовательностей отличаются также и по знаку [3, c.404]. Данная особенность проиллюстрирована выше, что так же может говорить о правильности расчетов.

На рисунке 3.11 представлена эпюра симметричных составляющих напряжений , ,  на участке, включающем узлы Г5, ,  и .

 

Рисунок 3.11 Эпюра симметричных составляющих напряжений , ,  на участке, включающем узлы Г5, ,  и

 

Заключение

Под переходными режимами понимаются неустановившиеся со­стояния, причиной которых являются разного рода воздействия. Эти воздействия можно классифицировать на малые и кратковременные (толчки нагрузки) и сильные и длительные (короткие замыкания, сбро­сы и наборы мощности, отключение линий и трансформаторов и т. д.). Непрерывный рост электро- и энергопотребления, развитие электро­энергетических систем по единичной мощности агрегатов, увеличение напряжений и протяженности являются причинами повышения роли переходных процессов. В настоящее время управление переходными процессами в электрических системах представляется столь же важной задачей, как и управление нормальными режимами.

Наиболее сильными возмущающими воздействиями являются все­возможные виды коротких замыканий. Короткие замыкания в электриче­ских системах вызываются повреждением фазовой или линейной изоля­ции токоведущих частей вследствие прямых ударов молнии, недопусти­мых ветровых и гололедных нагрузок, естественного старения изоляции, механических повреждений кабелей при земляных работах и т. д.

Короткие замыкания сопровождаются увеличением токов в окре­стности поврежденного участка и снижением напряжений. Уменьшение напряжения приводит к расстройству нормальной работы электроприемников, перегрузке или остановке двигателей, а при коротких замыка­ниях в системообразующих связях - к нарушению устойчивости парал­лельной работы отдельных станций. В результате этого система распа­дается на группы несинхронно работающих станций, что представляет весьма тяжелую системную аварию. Возрастание величины токов ко­роткого замыкания может приводить к значительным электродинамиче­ским (механическим) усилиям и термическим повреждениям элементов электроустановок. В связи с этим при проектировании и эксплуатации электрических установок необходимо так выбрать оборудование и на­ладить режим работы установок, чтобы оно надежно работало не только в нормальном, но и аварийных режимах.

В ходе проведения данной курсовой работы были изучены и усвоены сущности явлений, сопровождающих электромагнитные переходные процессы в электрической системе. Были рассчитаны трехфазное КЗ и несимметричные режимы (двухфазное КЗ на землю и обрыв одной фазы выключателя) в сложной электрической системе. По результатам расчета несимметричного двухфазного  КЗ  на землю были построены векторные диаграммы и проведена проверка граничных условий для данного типа КЗ с результатами расчетов.

Расчеты режимов КЗ трехфазных симметричных схем производятся на одну фазу вследствие подобия явлений, происходящих в каждой из фаз, и равенства значений одноименных величин. Расчет был произведен для момента времени, когда происходит КЗ (t = 0), момента отключения КЗ (t = 0,3 c), т.е. срабатывания релейной защиты и установившегося режима. Таким образом, для первого из случаев был произведен аналитический расчет изменения тока, а для второго был применен метод типовых кривых. Номер кривой определяет условную удаленность источника питания от места КЗ.

При несимметрии в произвольной точке системы, которая может быть поперечной при коротком замыкании между фазами или между фазой и землей, или продольной – при неодинаковых сопротивлениях в фазах и обрывах, явления по фазам различны. Неодинаковы в этом случае величины токов и напряжений, а также узлы сдвига между ними. Для нахождения токов и напряжения в любой фазе несимметричной системы необходимо составить трехфазную схему замещения и написать необходимое число уравнений с учетом взаимоиндукции, что сильно усложняет решение задачи, особенно для синхронных генераторов.

Сравнительно прост расчет несимметричных режимов в трехфазных схемах с помощью метода симметричных составляющих. Вычисление токов и напряжений при несимметричных КЗ сводится к вычислению этих величин при некотором фиктивном трехфазном КЗ. Это предоставляет возможность воспользоваться однолинейной схемой замещения и производить расчет только на одну фазу.

 

---

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 471; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!