Трехфазное короткое замыкание в системе электроснабжения

стр.

Задание……………………………………………………………………………….3

1. Аналитический метод ………………………………………………………………4

3. Метод спрямленных характеристик………………………………………………..17

4. Сравнительная оценка методов…………………………………………………….31

Литература………………...………………………………………………………..35

Исходные данные:

Система: кВ,

Линии: Л1=70,Л2=40 км,Л3=50 км,

Трансформаторы Т1, Т2: 25 МВА, 121/6,6 кВ,

Станция: Нагрузка:

Реактор: 6 кВ, 2 кА, %, х/r = 50

Подстанция: Накрузка

Трансформаторы Т3, Т4:

Автотранс-торы АТ-5, АТ-6: 80 МВА, ,,x/r=20.

Турбогенераторы с АРВ: Р=30 МВт, , , , , ,,кВ.

Задание : Рассчитать аналитическим путем начальное значение фазных токов в выключателе В-7 при несимметричном коротком замыкании в точке схемы К-1, схема которой представлена на рисунке.Вычислить начальное значение периодической составляющей фазных токов в месте повреждения.

Используя метод спрямленных характеристик , определить периодические составляющие фазных токов в месте несимметричного короткого замыкания для заданного момента времени t = 1,25 c.

1. Аналитический метод

1.1.В соответствии с моделями элементов электрических систем для начального момента , и .

Базисные токи на ступенях:

Составим схему замещения прямой последовательности(рис.2.стр.5)

Расчёт параметров схемы замещения прямой последовательности производим в относительных базисных единицах.

1.2.Генераторы Г-1, Г-2, Г-3, Г-4.

Рис.2.-Схема замещения прямой последовательности

Параметры машины в режиме, предшествующем короткому замыканию

1.3. Реактор

1.4.Нагрузка

Н1:

Н2:

Н3:

Н4:

1.5.Трансформаторы Т-1,Т-2.

1.6.Трансформаторы Т-3,Т-4

1.7.Линии электропередач Л-1, Л-2, Л-3

1.8.Автотрансформаторы АТ-5,АТ-6.

1.9.Система

2. Найдем и для этого свернем схему

Параметры упрощенной схемы замещения:

Найдем ток в выключателе В-7 (ветвь 2 ) с помощью метода узловых напряжений:

Матричное уравнение узловых напряжений имеет вид: MTUd= ZВIy-E , где Iy - ток в ветви схемы; M - матрица соединений для схемы без балансирующего узла, которая показывает, какими вершинами соответствующие ветви присоединяются к данному узлу схемы; Ud - матрица узловых напряжений; Матрицу соединений М заполняем следующим образом: 1. определяем её размерность Ny-1 х Nv, где Nv - число ветвей электрической цепи; Nу - число узлов. Ud=-(MZB-1MT)-1(MZB-1E) Iy=ZВ-1(MTUd+E)

2. заполняем матрица М, размерностью Ny-1 x Nв, следующим образом: mij=+1 - если узел i является начальной вершиной ветви j; mij=-1 - если узел i является конечной вершиной ветви j; mij=0 - если узел i не является вершиной ветви j; Используем схему на рис.3

Пребразуем эту схему к более простому виду для удобства вычислений:

а) определим сопротивление суммарное параллельно соединенных

Суммарную ЭДС нагрузок Н3 и Н4:

Далее суммарную ЭДС генераторов Г4 и Г3, а также нагрузки Н2.

Суммарное сопротивление генераторов Г3 и Г4 , а также нагрузки Н2

Суммарную ЭДС источников Г1 и Г2, а также нагрузки Н1:

Суммарное сопротивление генераторов Г1 и Г2,а также нагрузки Н1:

Далее, по ранее описанному методу узловых напряжений, составляем матрицы М, Е, и вводим данные для ветвей и узлов.

Находимсимметричныесоставляющие тока в месте повреждения.

Имеем

Ток короткого замыкания прямой последовательности фазы А в месте повреждения равен:

Ток короткого замыкания обратной последовательности фазы А в месте повреждения равен:

Ток короткого замыкания прямой последовательности фазы B в месте повреждения равен:

Ток короткого замыкания обратной последовательности фазы B в месте повреждения равен:

Ток короткого замыкания прямой последовательности фазы С в месте повреждения равен:

Ток короткого замыкания обратной последовательности фазы С в месте повреждения равен:

Находим фазные составляющие тока в месте повреждения в относительных базисных единицах:

Находим фазные составляющие тока в месте повреждения в именованных единицах:

Находим напряжение в месте повреждения в относительных базисных единицах:

Находим фазные составляющие напряжения в месте повреждения в именованных единицах:

Находим токи в выключателе В-7 в относительных базисных единицах:

Находим токи в выключателе В-7 в именованных единицах.

Производим построение векторных диаграмм токов и напряжений в месте повреждения.

Рис.5- векторная диаграмма токов короткого замыкания в месте повреждения.

Рис 6.- Векторная диаграмма напряжений в месте повреждения.

2. Метод спрямленных характеристик.