Электромагнитные переходные процессы

Контрольная работа - Физика

Другие контрольные работы по предмету Физика

Нанесем вычисленные сопротивления элементов схемы в относительных базисных единицах на общую схему замещения (рис.2), введя новые обозначения. Каждый элемент схемы замещения (рис.3) обозначим дробью: в числителе - порядковый номер, а в знаменателе - вычисленное значение его сопротивления.

 

Рис. 3. Схема замещения.

 

Рассмотрим точку короткого замыкания К1.

"Свернем" схему замещения (рис.3) к точке К1, упростив её так, чтобы между этой точкой и эквивалентной ЭДС было одно результирующее сопротивление Хрез. В процессе этих преобразований используем формулы для определения сопротивлений при последовательном и параллельном соединениях электрических сопротивлений, а также преобразовании "треугольника" в "звезду" и обратном преобразовании "звезды" в "треугольник". Тогда , и схема примет следующий промежуточный вид:

 

 

Ветви с сопротивлениями Х4, Х7 и Х5, Х8 симметричны по отношению к точке короткого замыкания К1, поэтому исключая реакторное сопротивление Х6, получим схему (рис.4), в которой

 

 

Рис. 4. Эквивалентная схема замещения для точки К1.

 

При этом . Вычисляем начальное значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ в точке К1.

Для начального значения тока КЗ от генератора при точке КЗ вблизи его зажимов справедливо

 

кА.

 

Для расчета тока КЗ от системы при Е?* = 1 имеем:

 

кА.

 

Таким образом, начальное значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ в точке К1 будет

?= Ic?+ Iг?= 2,57 + 3,2 = 5,77 кА.

 

Запишем полученные результаты в Таблицу 1.

Рассмотрим точку короткого замыкания К2.

Короткое замыкание считается на выводах генератора G1. Схему необходимо свернуть к этой точке и расчет провести по индивидуальному изменению токов короткого замыкания.

Схема замещения выглядит так:

 

 

Общее сопротивление линий:

 

Получим схему:

 

 

И преобразуем "треугольник" сопротивлений Х4, Х5, Х6 в "звезду". Тогда

 

;

; .

 

Получим следующую промежуточную схему (рис.5), в которой

 

.

 

Рис.5. Промежуточная схема замещения.

По этой же схеме определяем результирующие сопротивления для ветвей генератора G2 и системы:

 

,

.

 

Имеем схему:

 

 

Приведем ветви генератора G2 и системы к точке К2 по следующей схеме:

 

 

Эквивалентное сопротивление ветвей:

 

.

тогда коэффициент токораспределения по ветвям будет

 

и .

 

Проверка .

Результирующее сопротивление .

Сопротивления ветвей относительно точки К2

- ветвь системы

и - ветвь генератора G2.

Начальное значение тока КЗ от системы в точке К2 будет

 

кА.

 

где для точки К2 = 5,5 кА.

Ток от генератора G2

 

кА.

 

Ток от генератора G1

 

кА.

 

Таким образом, начальное значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ в точке К2 будет

I?= Ic? + IG1? + IG2? = 4,37 + 14,14 + 6,53 = 25,04 кА.

 

Запишем полученные результаты в Таблицу 1.

Рассмотрим точку короткого замыкания К3.

Это "удаленная" точка. Расчет для неё проводим приближённо с учётом дополнительных условий и . Схема замещения преобразуется к однолучевой и расчет ведем по общему изменению токов короткого замыкания. Используем ранее полученную промежуточную схему замещения (рис.5). Здесь ещё необходимо учесть сопротивления Х9 и Х10=Х11. Сопротивления ветви генератора G1 и системы (рис.6а и рис.6б):

 

,

,

.

 

Рис.6. Схемы замещения.

Сопротивление ветви системы и всех генераторов:

 

.

 

Сопротивление однолучевой схемы (рис.7):

 

.

 

Рис.7. Схема замещения.

 

Начальное значение тока в точке К3:

 

кА.

 

где для точки К3

= 5,5 кА, так как =10,5кВ.

Запишем полученные результаты в Таблицу 1.

Рассмотрим точку короткого замыкания К4.

Расчет для этой точки аналогичен расчёту для точки К3. Так как расчётная схема относительно этих точек одна и та же, то сопротивление однолучевой схемы (рис. 8а) со стороны системы и генераторов равно

.

 

Схема замещения принимает вид двулучевой (рис. 8б)

 

Рис.8 Схемы замещения

 

Начальное значение тока в точке К4 в луче от системы:

 

кА,

 

где для точки К4

 

= 9,17 кА.

 

Начальное значение тока в точке К4 в луче от электродвигателя:

 

кА.

 

Суммарный ток в точке К4:

?= Ic? + IД? = 4,35 + 0,4 = 4,75 кА.

Внесем результаты в Таблицу 1.

Найдем ударный ток трехфазного КЗ в точках К2 и К3.

Для расчета ударного тока необходимо знать активные сопротивления элементов схемы. Величины этих сопротивлений примем по заданным в условии отношениям Х/R. Там, где по условию эти отношения находятся в интервале значений, берем середину интервала.

Получим R1=0,0004; R2=R3=0,236; R4=R5=0,053; R6=0,009; R7=R8=0,008; R9=-0,005; R10=R11=0,014; R12=0,157.

Точка К2. Обратимся к ранее построенной схеме замещения, заменив в ней значения Х на R:

 

 

Общее сопротивление линий:

 

 

Сопротивления эквивалентной схемы треугольника сопротивлений R4, R5, R6:

 

;

;

.

Сопротивления ветвей системы и генератора G2:

 

,

.

 

 

Эквивалентно