Задание для варианта № 1

Определить токи Iк, Iу, мощность Sк короткого замыкания в точках К-1 и К-2. Все данные для расчета приведены на рис. 1

 

                Рис. 1. Расчетная схема                        Рис. 2. Схема замещения.

Задание для варианта № 2, 3

Выразить в относительных единицах индуктивное сопротивление линии электропередачи, длина которой 100 км и x = 0,4 Ом / км, приняв за базисные условия:

 а) Sб = 100 МВ×А, Uб = 115 кВ;        б) Sб = 1000 МВ×А, Uб = 230 кВ.

 

Контрольные вопросы

1. Каковы цели расчета КЗ?

2. Какие условия и основные допущения принимают при расчетах КЗ?

3. Что понимается под термином «относительные единицы»?

4. Как выбираются и пересчитываются базисные условия для различных ступеней напряжения электроэнергетической системы?

5. Зависит ли результат расчета тока КЗ от выбора базисных условий?

6. Назовите отличия принципиальной схемы, расчетной схемы и схемы замещения.

7. На чем основаны точное и приближенное приведения параметров элементов короткозамкнутой цепи в схемах замещения?

 

Литература

1. ГОСТ 27514-87. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ.

4. Винославский В.Н., Пивняк Г.Г., Несен Л.И., Рыбалко А.Я, Прокопенко В.В. Переходные процессы в системах электроснабжения. - Киев.: Выща школа, 1989.

5. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах.- М.: Энергия, 1979.

6. Сборник инструкций к специализированным программам вычислительной системы коллективного пользования для студентов специальности 1003 – «Электрические системы». – Киров: изд. КирПИ, 1987.

Приложение

Составить схему замещения для расчета трехфазного КЗ и определить начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания для заданной расчетной схемы.

 

Параметры расчетной схемы:

генератор:

трансформатор: ;

автотрансформатор:

воздушная линия электропередачи:

система:

 

1. Схема замещения

 

2. Параметры схемы замещения в именованных единицах с точным приведением параметров к основной ступени напряжения:

 

 

Принимаем за основную ступень напряжения 220 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 220 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:

3. Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания

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.

4. Параметры схемы замещения в именованных единицах с приближенным приведением параметров к основной ступени напряжения.

За основную ступень напряжения принимаем 500 кВ. По шкале средних номинальных напряжений напряжение основной ступени U_б=515 кВ. Пользуясь формулами таблицы 3, рассчитаем параметры схемы замещения:

 

5. Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания

Рассчитанное значение тока КЗ приведено к ступени напряжения 515 кВ. Чтобы определить реальную величину  в точке короткого замыкания, необходимо разделить его на соответствующий коэффициент трансформации:

6. Параметры схемы замещения в относительных единицах с точным приведением параметров к основной ступени напряжения:

Принимаем за основную ступень напряжения 220 кВ. Задаемся базисной мощностью S_б=200 МВА и базисным напряжением основной ступени =230 кВ.

Базисные напряжения других ступеней сети:

Определяем относительные значения ЭДС источников энергии и сопротивления всех элементов при выбранных базисных условиях:

6. Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания

 

 

8. Параметры схемы замещения в относительных единицах с приближенным приведением параметров к основной ступени напряжения.

Принимаем за основную ступень напряжения 220 кВ. Задаемся базисной мощностью S_б=1000 МВА. По таблице 3:

7. 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. В более сложной схеме погрешность может быть выше, но считается допустимой для практических расчетов.