Расчет начального действующего значения периодической составляющей тока короткого замыкания
РАСЧЕТ НАЧАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Начальное значение периодической составляющей токов при трехфазном коротком замыкании в заданной точке схемы
Целью работы является изучение методов практического расчета начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания. Расчет токов короткого замыкания необходим для выбора и проверки электрооборудования по условиям короткого замыкания КЗ ; для выбора уставок и оценки возможного действия релейной защиты и автоматики; для определения влияния токов нулевой последовательности линий электропередачи на линии связи; для выбора заземляющих устройств. Токи КЗ в зависимости от сложности расчетной схемы и цели расчета допускается определять путем аналитических расчетов с использованием эквивалентных схем замещения, а также расчетов с использованием ЭВМ. Вычисление величин в относительных единицах, то есть в долях или процентах от некоторой заданной, так называемой базисной, величины встречались в дисциплинах, изучавшихся ранее: Относительные единицы используются также и при расчетах токов КЗ. Возьмем элемент трехфазной цепи трансформатор, генератор, реактор со следующими номинальными параметрами: Номинальные параметры связаны между собой соотношениями:. Любой другой режим работы этого же элемента цепи, не номинальный , характеризуется некоторыми значениями напряжения тока , мощности и сопротивления , которые можно выразить в долях соответствующих номинальных параметров данного элемента, принимаемых в этом случае за базисные:. В каталогах и справочных материалах приводятся относительные значения параметров, приведенные к номинальной мощности и номинальному напряжению элемента. Относительные значения всех параметров можно определять не только по отношению к номинальным значениям данного элемента цепи, но и по отношению к любой другой базисной системе величин. В базисную систему величин должны входить базисные мощность S б , напряжение U б , ток I б , сопротивление x б, причем. При этом произвольно можно задаваться любыми двумя базисными величинами. Обычно задаются S б и U б , а ток и сопротивление рассчитывают. При известных S б , U б , I б , x б относительные значения определяют:. Если известны сопротивления в относительных единицах при номинальных условиях, то. Относительные значения линейных и фазных напряжений и ЭДС численно равны:. При составлении схемы замещения в относительных единицах ее параметры приводят к базисным условиям на основной ступени напряжения S б и U б. Значение базисной мощности выбирают таким, чтобы получались удобные для вычислений числа. Обычно S б принимают соразмерной номинальной мощности источника питания или кратной МВА, МВА. При расчете начального значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ I П0 должны быть учтены все синхронные генераторы и компенсаторы, а также синхронные и асинхронные электродвигатели мощностью кВт и более, если эти электродвигатели не отделены от точки КЗ токоограничивающими реакторами или силовыми трансформаторами. На первом этапе расчета на основе принципиальной схемы электроэнергетической системы составляют расчетную схему. На ней в однолинейном изображении показывают источники электроэнергетической системы, точки КЗ и все силовые элементы, по которым возможно протекание тока КЗ. Расчетные схемы элементов электроэнергетической системы и состав их параметров, необходимый в общем случае для расчетов токов КЗ приведены в таблице 1. Э квивалентный источник система. Д вухобмоточный трансформатор автотрансформатор. Д вухобмоточный трансформатор с обмоткой НН, расщепленной на две части. Д вухобмоточный трансформатор с обмоткой НН, расщепленной на две части при параллельной работе обмоток низкого напряжения. Т рехобмоточный трансформатор автотрансформатор. В оздушная линия электропередачи. К абельная линия электропередачи. При расчетах токов КЗ все источники электроэнергии для которых замыкание является удаленным и соответствующие элементы электрической сети могут быть относительно точки КЗ или иного выбранного узла сети эквивалентированны одним источником неизменного напряжения и одним сопротивлением. Удаленность точки КЗ от синхронной машины характеризуется отношением действующего значения периодической составляющей тока этой машины в начальный момент КЗ к номинальному току машины. На основе расчетной схемы составляют схему замещения электроэнергетической системы. Параметры элементов схем замещения могут быть определены:. При отсутствии данных о фактических коэффициентах трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов допускается использовать приближенный способ их учета. Он состоит в замене фактических коэффициентов трансформации отношением средних номинальных напряжений сетей соответствующих ступеней напряжения. При этом рекомендуется использовать шкалу средних номинальных напряжений сетей: Схема замещения электроэнергетической системы представляет собой совокупность схем замещения ее отдельных элементов, соединенных между собой в той же последовательности, что и на расчетной схеме. При расчете начального значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ синхронные и асинхронные машины в схему замещения должны быть введены сверхпереходными сопротивлениями и сверхпереходными ЭДС. Последние следует принимать численно равными значениям этих ЭДС в момент, предшествующий КЗ. Для синхронных генераторов и электродвигателей, которые до КЗ работали с перевозбуждением, сверхпереходную ЭДС фазное значение в киловольтах следует определять по формуле:. Для синхронных генераторов и электродвигателей , работавших до КЗ с недовозбуждением, сверхпереходную ЭДС следует определять по формуле. Для синхронных компенсаторов, работавших до КЗ с перевозбуждением,. Для асинхронных электродвигателей сверхпереходную ЭДС следует определять по формуле. Если параметры режима, предшествующего КЗ, не заданы, то принимают, что до КЗ электрические машины работали в номинальном режиме. Схемы замещения элементов электроэнергетической системы и формулы для расчета их сопротивлений приведены в таблице 2. При определении параметров элементов схемы замещения в именованных единицах с приведением значений параметров расчетной схемы к выбранной основной ступени напряжения сети и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов необходимо ЭДС источников и сопротивления всех элементов привести к основной ступени напряжения используя соотношения. Таблица 2 — Схемы замещения и расчетные выражения для определения сопротивлений. Г енератор синхронный компенсатор. Д вухобмоточный трансформатор с обмоткой НН, расщепленной на две части, при параллельной работе обмоток НН. Коэффициент трансформации каждого трансформатора автотрансформатора должен быть определен в направлении от основной ступени напряжения сети, то есть как отношение напряжения холостого хода обмотки, обращенной в сторону основной ступени напряжения сети, к напряжению холостого хода другой обмотки. При определении параметров элементов схемы замещения в относительных единицах с приведением значений параметров расчетной схемы к выбранной основной ступени напряжения сети и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов необходимо:. При составлении схемы замещения в именованных и относительных единицах приближенным методом за номинальное и базисное напряжение каждой ступени принимается среднее номинальное напряжение по шкале средних номинальных напряжений. Формулы для расчета параметров схемы замещения в именованных и относительных единицах при приближенном учете коэффициентов трансформации трансформаторов автотрансформаторов приведены в таблице 3. Принято, что до КЗ все источники работали в номинальном режиме. Если для расчета используется аналитический способ, то полученную схему замещения необходимо преобразовать и определить эквивалентную ЭДС или и эквивалентное сопротивление или относительно точки КЗ. Начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ кА равно. Примеры составления схемы замещения и расчета начального значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ для простой схемы приведены в приложении. При расчете для сложной схемы определяют эквивалентные ЭДС и сопротивление, используя известные методы преобразований линейных электрических цепей или используют специализированные программы расчета на ЭВМ. Составить схему замещения для расчета начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания. На практических занятиях преобразовать схему замещения относительно точки КЗ и найти начальный ток в месте КЗ; определить токораспределение в схеме при КЗ в заданной точке. Таблица 3 — Расчетные выражения для определения приведенных параметров элементов схемы замещения при приближенном учете коэффициентов трансформации трансформаторов. Двухобмоточный трансформатор с обмоткой НН, расщепленной на две части, при параллельной работе обмоток НН. Шкала средних номинальных напряжений: Как выбираются и пересчитываются базисные условия для различных ступеней напряжения электроэнергетической системы? На чем основаны точное и приближенное приведения параметров элементов короткозамкнутой цепи в схемах замещения? Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ. Переходные процессы в системах электроснабжения. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Составить схему замещения для расчета трехфазного КЗ и определить начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания для заданной расчетной схемы. Параметры схемы замещения в именованных единицах с точным приведением параметров к основной ступени напряжения:. Принимаем за основную ступень напряжения кВ, тогда параметры генератора приводятся к основной ступени напряжения через коэффициент трансформации трансформатора:. Сопротивления трансформатора, линии и обмотки среднего напряжения автотрансформатора приведены к ступени напряжения кВ и не пересчитываются. Осуществим приведение сопротивлений обмоток высокого и низкого напряжений автотрансформатора и параметров системы к основной ступени напряжения через соответствующие коэффициенты трансформации автотрансформатора:. Сопротивление обмотки низкого напряжения автотрансформатора не входит в короткозамкнутую цепь, тогда:. Так как точка КЗ находится на основной ступени напряжения, полученное значение тока не нужно приводить к ступени напряжения с коротким замыканием. Параметры схемы замещения в именованных единицах с приближенным приведением параметров к основной ступени напряжения. За основную ступень напряжения принимаем кВ. Пользуясь формулами таблицы 3, рассчитаем параметры схемы замещения:. Рассчитанное значение тока КЗ приведено к ступени напряжения кВ. Чтобы определить реальную величину в точке короткого замыкания, необходимо разделить его на соответствующий коэффициент трансформации:. Параметры схемы замещения в относительных единицах с точным приведением параметров к основной ступени напряжения:. Принимаем за основную ступень напряжения кВ. Определяем относительные значения ЭДС источников энергии и сопротивления всех элементов при выбранных базисных условиях:. Параметры схемы замещения в относительных единицах с приближенным приведением параметров к основной ступени напряжения. Сравнивая результаты расчетов при различных способах составления схемы замещения, можем отметить, что погрешность в определении для простой схемы невелика. В более сложной схеме погрешность может быть выше, но считается допустимой для практических расчетов. Сценарий Взале выключен свет. Лучшие специалисты, лучшие эксперты. Сегодня они собрались для того, чтобы раскрыть ново Ребята поговорили о проблемах природы Какие условия учебно-материальные, гигиенические, морально-психологические, эстетические и временные были созданы на уроке? Что за инсектицид — Пиримор? В странах Западной Европы Пиримор применяется в декоративном цветоводстве, на овощных культурах открытого и защищенного грунта фасоль, горох, кочанны Сохрани ссылку в одной из сетей: Информация о документе Дата добавления: Доступные форматы для скачивания: Цель работы Целью работы является изучение методов практического расчета начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания. При расчетах токов КЗ допускается не учитывать: U ном кВ , I ном кА , S ном МВА , x ном Ом Номинальные параметры связаны между собой соотношениями: Любой другой режим работы этого же элемента цепи, не номинальный , характеризуется некоторыми значениями напряжения тока , мощности и сопротивления , которые можно выразить в долях соответствующих номинальных параметров данного элемента, принимаемых в этом случае за базисные: Обычно задаются S б и U б , а ток и сопротивление рассчитывают При известных S б , U б , I б , x б относительные значения определяют: Относительные значения линейных и фазных напряжений и ЭДС численно равны: Э квивалентный источник система U ном кВ ; S КЗ МВА или I ном. Э квивалентная нагрузка U ном кВ ; S ном МВА. Продолжение таблицы 1 Д вухобмоточный трансформатор с обмоткой НН, расщепленной на две части при параллельной работе обмоток низкого напряжения. С двоенный реактор U ном кВ ; I ном А ; x ном Ом ; К СВ. Параметры элементов схем замещения могут быть определены: Для синхронных генераторов и электродвигателей, которые до КЗ работали с перевозбуждением, сверхпереходную ЭДС фазное значение в киловольтах следует определять по формуле: Для синхронных генераторов и электродвигателей , работавших до КЗ с недовозбуждением, сверхпереходную ЭДС следует определять по формуле Для синхронных компенсаторов, работавших до КЗ с перевозбуждением, а работавших с недовозбуждением Для асинхронных электродвигателей сверхпереходную ЭДС следует определять по формуле Для эквивалентного источника системы , для эквивалентной нагрузки. При определении параметров элементов схемы замещения в именованных единицах с приведением значений параметров расчетной схемы к выбранной основной ступени напряжения сети и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов необходимо ЭДС источников и сопротивления всех элементов привести к основной ступени напряжения используя соотношения Таблица 2 — Схемы замещения и расчетные выражения для определения сопротивлений. Продолжение таблицы 2 Э квивалентный источник система U ном ; S КЗ I отк. Д вухобмоточный трансформатор автотрансформатор U ном ; S ном ; u к. Т рехобмоточный трансформатор автотрансформатор U ном ; S ном ; Д вухобмоточный трансформатор с обмоткой НН, расщепленной на две части U ном ; S номВН ; u кВН. Продолжение таблицы 2 Д вухобмоточный трансформатор с обмоткой НН, расщепленной на две части, при параллельной работе обмоток НН U ном ; S номВН ; u кВН. Р еактор x ном С двоенный реактор x ном , k св В оздушная линия электропередачи x 1 ; l К абельная линия электропередачи x 1 ; R 1 ; l где и — действительные значения ЭДС источника электроэнергии кВ и сопротивления Ом какого-либо элемента; — коэффициенты трансформации трансформаторов автотрансформаторов , включенных каскадно между ступенью напряжения сети, где заданы и , и основной ступенью напряжения сети. При определении параметров элементов схемы замещения в относительных единицах с приведением значений параметров расчетной схемы к выбранной основной ступени напряжения сети и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов необходимо: Начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ кА равно где — базисный ток той ступени напряжения сети, где находится точка КЗ кА. Порядок выполнения работы Для заданной принципиальной схемы определить параметры расчетной схемы. Заданным преподавателем методом рассчитать параметры схемы замещения. Выполнить расчет I П0. Наименование элемента Параметры элемента Именованные единицы x , R Ом ; E кВ Относительные единицы Генератор синхронный компенсатор , синхронный двигатель Генератор, синхронный двигатель В режиме перевозбуждения В режиме недовозбуждения Синхронный компенсатор В режиме перевозбуждения В режиме недовозбуждения Продолжение таблицы 3 Асинхронный двигатель Эквивалентный источник система Эквивалентная нагрузка Двухобмоточные трансформаторы автотрансформаторы Продолжение таблицы 3 Трехобмоточные трансформаторы автотрансформаторы Двухобмоточный трансформатор с обмоткой НН, расщепленной на две части Двухобмоточный трансформатор с обмоткой НН, расщепленной на две части, при параллельной работе обмоток НН Реактор Сдвоенный реактор Продолжение таблицы 3 Воздушная линия Кабельная линия Примечания: До КЗ все источники работали в номинальном режиме. Контрольные вопросы Каковы цели расчета КЗ? Какие условия и основные допущения принимают при расчетах КЗ? Зависит ли результат расчета тока КЗ от выбора базисных условий? Назовите отличия принципиальной схемы, расчетной схемы и схемы замещения. Приложение Составить схему замещения для расчета трехфазного КЗ и определить начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания для заданной расчетной схемы. Схема замещения Параметры схемы замещения в именованных единицах с точным приведением параметров к основной ступени напряжения: Принимаем за основную ступень напряжения кВ, тогда параметры генератора приводятся к основной ступени напряжения через коэффициент трансформации трансформатора: Осуществим приведение сопротивлений обмоток высокого и низкого напряжений автотрансформатора и параметров системы к основной ступени напряжения через соответствующие коэффициенты трансформации автотрансформатора: Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания Сопротивление обмотки низкого напряжения автотрансформатора не входит в короткозамкнутую цепь, тогда: Пользуясь формулами таблицы 3, рассчитаем параметры схемы замещения: Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания Рассчитанное значение тока КЗ приведено к ступени напряжения кВ. Чтобы определить реальную величину в точке короткого замыкания, необходимо разделить его на соответствующий коэффициент трансформации: Параметры схемы замещения в относительных единицах с точным приведением параметров к основной ступени напряжения: Базисные напряжения других ступеней сети: Определяем относительные значения ЭДС источников энергии и сопротивления всех элементов при выбранных базисных условиях: Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания 8. Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания Сравнивая результаты расчетов при различных способах составления схемы замещения, можем отметить, что погрешность в определении для простой схемы невелика. Учебно-методический комплекс энергетический институт Специальность При исследовании работы трансформаторов, имеющих несимметричную нагрузку, применяется метод симметричных составляющих Влияние начальной фазы приложенного напряжения на переходный процесс. Короткое замыкание в цепи синусоидального тока , уравнение кривой тока , график переходного процесса. U ном кВ ; S ном МВА. Именованные единицы x , R Ом ; E кВ. Генератор синхронный компенсатор , синхронный двигатель. Двухобмоточный трансформатор с обмоткой НН, расщепленной на две части.
Процесс возникает в синхронных машинах при всяких внезапных изменениях режима работы, а также при коммутационных операциях, связанных с включениями и отключениями машины. Переходные процессы в синхронных машинах могут влиять на их устойчивость, т. Наиболее характерным внезапным изменением нагрузки синхронного генератора является трехфазное короткое замыкание на его зажимах при холостом ходе, когда токи в обмотках статора за короткий период времени возрастают от нулевого значения до значений, во много раз превосходящих номинальный ток машины. Принимаем, что продолжительность переходного электромагнитного процесса невелика и скорость вращения ротора за время нарастания токов в обмотках статора не успевает измениться, и остается практически постоянной. Аналогичные переходные процессы могут возникнуть также в синхронном двигателе и компенсаторе, если при вращении без нагрузки и при отсутствии реактивного тока в статоре вблизи зажимов произойдет трехфазное замыкание. Машина в этом случае перейдет в режим короткозамкнутого генератора, вращаясь за счет запасенной ее ротором кинетической энергии. Токи КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ рекомендуется рассчитывать в именованных единицах. При составлении эквивалентных схем замещения параметры элементов исходной расчетной схемы следует приводить к ступени напряжения сети, на которой находится точка КЗ, а активные и индуктивные сопротивления всех элементов схемы замещения выражать в мил-лиомах. Методика расчета начального действующего значения периодической составляющей тока КЗ в электроустановках до 1 кВ зависит от способа электроснабжения — от энергосистемы или автономного источника. При расчете токов КЗ в электроустановках, получающих питание непосредственно от сети энергосистемы, допускается считать, что понижающие трансформаторы подключены к источнику неизменного по амплитуде напряжения через эквивалентное индуктивное сопротивление. Значение этого сопротивления Хс, мОм, приведенное к ступени низшего напряжения сети, следует рассчитывать по формуле. При отсутствии указанных данных эквивалентное индуктивное сопротивление системы в миллиомах допускается рассчитывать по формуле. В случаях, когда понижающий трансформатор подключен к сети энергосистемы через реактор, воздушную или кабельную линию длиной более 1 км , необходимо учитывать не только индуктивные, но и активные сопротивления этих элементов. При электроснабжении электроустановки от энергосистемы через понижающий трансформатор начальное действующее значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ , кА, без учета подпитки от электродвигателей рассчитывают по формуле. Т — активное и индуктивное сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока, мОм их значения приведены в приложении 5 к ГОСТ Р — 92 ; Rк. Если электроснабжение электроустановки осуществляется от энергосистемы через понижающий трансформатор и вблизи места КЗ имеются синхронные и асинхронные электродвигатели или комплексная нагрузка, то начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ с учетом подпитки от электродвигателей или комплексной нагрузки определяют как сумму токов от энергосистемы и электродвигателей или комплексной нагрузки. При необходимости учета синхронных и асинхронных электродвигателей или комплексной нагрузки в автономной электрической системе начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ следует определять как сумму токов от автономных источников и электродвигателей или комплексной нагрузки. В радиальных сетях апериодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент времени определяют по формуле. Постоянная времени Т a равна. Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете??? Актуарные расчеты, их виды и источники IV расчет А Основные положения расчета А. Достоверность расчета надежности Абсолютная эффективность. Показатели, методика расчета Абсолютные и средние показатели вариации и способы их расчета Аккредитивная форма расчета Аккредитивная форма расчетов Аккредитивная форма расчетов. Аккредитив представляет собой условное денежное обязательство банка, выдаваемое им по поручению клиента в пользу его контрагента по договору Аккредитивная форма расчетов. В международной торговой практике расчеты между контрагентами осуществляются в самых различных формах — документарного аккредитива Активно-пассивные расчетные счета Алгоритм расчета геометрических характеристик плоских сечений. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Переходный процесс в синхронном генераторе при трехфазном КЗ. Расчет начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания. Значение этого сопротивления Хс, мОм, приведенное к ступени низшего напряжения сети, следует рассчитывать по формуле где Ucp.
Сколько энергии выделяет
Сколько носить ортопедический корсет
Как делают водяной счетчик
Водонагреватель атмор инструкция
Киноафиша ростовна дону расписание сеансов чарли