Электромагнитные переходные процессы
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
Общее условие задач
На основании схемы электрических соединений рис.1 (составлена по рис 4.2.1 "УМК Переходные процессы" применительно к данным варианта 60)
Рис. 1. Схема электрических соединений
И следующих исходных данных:
Генераторы GТрансформаторы связи ТЛинии электропередачи WРном, МВтТипSном, МВАТипU, кВl, км2х25ТВС-32-Т32х16ТД-16000/353540
Реактор секционный RS, Uном=10 кВРеактор линейный RL, Uном=10 кВТрансформатор Т3Электродвигатель ММощность Sрс, МВАСопротивление Хр, %Мощность Sрс, МВАСопротивление Хр, %Мощность, МВАТипМощность, МВт17,3106,934ТМ-4000/100,8Мощность системы, МВА2000Сопротивление системы, о.е.0,4
Технические данные турбогенераторов
Р, МВтТипcosjномUном, кВКПД, %Xd", %Xd, %Xd, %X2, %X0," %Td0, с25ТВС-32-Т30,810,5981321,6220168,110,3
Трансформаторы с высшим напряжением 35-330 кВ
Sном, МВАТипUвн, кВUнн, кВUк, %DРкз, кВтDРхх, кВтIхх, ТДН-16000/3536,7510,51085170,7
Трансформаторы с высшим напряжением 10 кВ
Sном, МВАТипUвн, кВUнн, кВUк, %DРкз, кВтDРхх, кВтIхх, %4ТМ-4000/10106,37,533,55,20,9
Асинхронные электродвигатели серии 2АЗМ/6000
ТипРном, кВтUном, кВnном, об/минh, %cosjномIпуск/Iном2АЗМ-8008006297095,80,95,2
Отношения Х/R для элементов электроэнергетической системы
№Наименование элементаОтношение Х/R1Турбогенераторы мощностью до 100 МВт15-852Трансформаторы мощностью 5-30 МВА7-173Реакторы 6-10 кВ до 1000 А То же 1500 А и выше15-70 40-804Воздушные линии2-85Обобщенная нагрузка2,56Система50электродвигатель ток замыкание трансформатор
Дополнительные условия:
-генераторы работают с номинальной нагрузкой Uном = 10,5 кВ;
-генераторы имеют тиристорную систему возбуждения;
-частота вращения генератора при КЗ не изменяется;
-ЭДС системы Ес?= 1;
-ЭДС электродвигателя Ед?= 0,9;
-удельное индуктивное сопротивление воздушной линии X0=0,4 Ом/км;
-сопротивления обратной и нулевой последовательностей системы X1= =X2 = X0;
-сопротивление обратной последовательности воздушных линий X0 = 5,5X1;
-расчет начального значения тока трехфазного КЗ в точках К3 и К4 (рис.1) выполнить приближенно, принимая ЭДС системы и генераторов равными единице;
-значения ударного коэффициента принять Куд=1,93 за линейным реактором генераторного напряжения 10,5 кВ; Куд= 1,8 - на шинах собственных нужд 6,3 кВ; Куд= 1,75 - для ветви электродвигателя.
Требуется рассчитать:
Задача 1
-начальное значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ в точках К1, К2, К3, К4;
-ударный ток трехфазного КЗ в точках К2 и К3.
Задача 2
На основании результатов расчетов в задаче 1 для заданной схемы электрических соединений (рис.1) требуется рассчитать в точке К2:
-действующее значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ для времени t = 0,1с;
-значение апериодической составляющей тока для времени t = 0,1с.
Задача 3
На основании результатов расчетов в задачах 1 и 2 для схемы (рис. 1) требуется рассчитать для момента времени t = 0:
-ток однофазного КЗ;
-ток двухфазного КЗ на землю в точке К1.
Результаты расчета свести в таблицу.
Решение:
Задача 1
Найдем начальное значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ в точках К1, К2, К3, К4.
На основе расчетной схемы (рис. 1) составим общую схему замещения (рис.2), которая включает в себя источники ЭДС со своими сопротивлениями и сопротивления всех элементов схемы (линий, трансформаторов, реакторов).
Рис. 2. Общая схема замещения
Все сопротивления схемы замещения выражаем в относительных единицах, приведенных к базисным значениям. С этой целью задаем базисные единицы:
пусть базисная мощность Sб = 100 МВА, а базисное напряжение Uб1 =36,75 кВ, тогда базисный ток будет: 1,57 кА.
ЭДС генераторов Е?1 и Е?2 вводим в схему замещения за сверхпереходным индуктивным сопротивлением xd?. Значения Е?1 и Е?2 при номинальной нагрузке генератора берем из табл. 6.1 в [4]:
о.е.
ЭДС за сопротивлением системы считаем постоянной и равной единице: Ес* = 1. Определим сопротивления всех элементов схемы замещения в относительных единицах при принятых базисных условиях. Округление проводим до первой значащей цифры: Сопротивление системы
,
где Хс = 0,4 - заданное эквивалентное сопротивление системы, отнесенное к заданной мощности системы Sc = 2000 МВА.
Сопротивления воздушных линий
,
где Х0 = 0,4 Ом/км - удельное сопротивление линии; l=40 км - протяженность линии.
Сопротивление трансформатора
,
где Uк = 10% - напряжение КЗ трансформатора; Sт ном = 16 МВА - номинальная мощность трансформатора.
Сопротивление секционного реактора
,
где Хр=10% - индуктивное сопротивление реактора; Uном=10кВ - номинальное напряжение реактора;Uб2=10,5кВ - базисное напряжение на ступени реактора; Sном= 17,3МВА - пропускная мощность реактора.
Сопротивление генератора
,
где Хd" = 13% - сверхпереходное индуктивное сопротивление генератора; S г ном = Pг ном /cosj = 25/0,8=31,25 МВА - номинальная полная мощность генератора.
Сопротивление эквивалентной схемы сдвоенного реактора RL
Х9* = - 0,5Х0,5* ;
Х10* = Х11* = 1,5Х0,5*,
где Х0,5* - сопротивление одной ветви реактора, приведенное к базисным единицам по формуле
.
Сопротивление трансформатора Т3
Х12* =,
где Uк = 7,5% - напряжение короткого замыкания трансформатора; S т ном = 4 МВА - его номинальная полная мощность.
Сопротивление асинхронного двигателя:
Х13* = =.