Определение вида повреждения в распределительной электрической сети с резистивным заземлением нейтрали
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
тор потребляет в этом режиме только мощность, равную потерям холостого хода. На рисунке 8.3 изображена схема замещения трансформатора для режима ХХ.
Рисунок 8.3 - Схема замещения трансформатора для режима ХХ
В опыте КЗ вторичная обмотка трансформатора замкнута накоротко, а подводимое к первичной обмотке напряжение подбирается таким образом, чтобы ток обмотки трансформатора был равен Uном. Схема замещения трансформатора в режиме КЗ представлена на рисунке 8.4.
Рисунок 8.4 - Схема замещения трансформатора для режима КЗ
Здесь суммарное значение активных сопротивлений () обозначают rk и называют активным сопротивлением КЗ, а () - индуктивным сопротивлением КЗ xk.
8.2.1 Трансформатор ТДН-10000/110
Каталожные данные трансформатора ТДН-10000/110: U1н=110кВ, U2н=10кВ, Sн=10000кВА, Iх=0,9%, Pх=15,5кВт, Uk=10,5%, Pk=60кВт.
Расчёт параметров схемы замещения:
номинальный ток первичной обмотки трансформатора:
; (8.1)
фазный ток первичной обмотки трансформатора при соединении по схеме "звезда":
; (8.2)
фазное напряжение первичной обмотки при соединении по схеме "звезда":
; (8.3)
фазный ток холостого хода трансформатора:
; (8.4)
мощность потерь холостого хода на фазу:
, (8.5)
где m - число фаз первичной обмотки трансформатора;
полное сопротивление ветви намагничивания:
; (8.6)
- активное сопротивление ветви намагничивания:
; (8.7)
реактивное сопротивление цепи намагничивания:
; (8.8)
индуктивность цепи намагничивания:
; (8.9)
фазный коэффициент трансформации трансформатора:
; (8.10)
- фазное напряжение КЗ:
; (8.11)
полное сопротивление КЗ:
; (8.12)
- мощность потерь КЗ на фазу:
; (8.13)
активное сопротивление КЗ:
; (8.14)
индуктивное сопротивление КЗ:
; (8.15)
индуктивность:
; (8.16)
Обычно принимают схему замещения симметричной, полагая:
, ; (8.17)
; (8.18), (8.18)
где r1, L1 - активное сопротивление и индуктивность первичной обмотки трансформатора;2,L2 -приведённое активное сопротивление и индуктивность вторичной обмотки трансформатора.
.2.2 Трансформатор ТМ-400/10
Каталожные данные трансформатора ТМ-400/10: U1н=10кВ, U2н=0,4кВ, Sн=400кВА, Iх=2,1%, Pх=0,92кВт, Uk=4,5%, Pk=5,5кВт.
Группа соединений обмоток трансформатора ?-11/Yg.
Для определения параметров схемы замещения трансформатора необходимо рассчитать:
номинальный ток первичной обмотки трансформатора:
;
фазный ток первичной обмотки трансформатора при соединении по схеме "треугольник":
;
- фазное напряжение первичной обмотки при соединении по схеме "треугольник":
;
- фазный ток холостого хода трансформатора:
;
- мощность потерь холостого хода на фазу:
,
где m - число фаз первичной обмотки трансформатора;
полное сопротивление ветви намагничивания:
;
активное сопротивление ветви намагничивания:
;
реактивное сопротивление цепи намагничивания:
;
индуктивность цепи намагничивания:
;
фазный коэффициент трансформации трансформатора:
;
- фазное напряжение КЗ:
;
полное сопротивление КЗ:
;
мощность потерь КЗ на фазу:
;
активное сопротивление КЗ:
;
индуктивное сопротивление КЗ:
;
индуктивность:
;
Обычно принимают схему замещения симметричной, полагая:
, ;
;
.
В качестве источника напряжения был выбран идеальный источник (напряжение на зажимах которого не зависит от величины протекающего через него тока) напряжением 110кВ (рисунок 8.5). Внутреннее сопротивление идеального источника напряжения было принято равным нулю.
Рисунок 8.5 - Параметры источника напряжения
По результатам расчётов была составлена расчётная схема сети (рисунок 8.6).
Рисунок 8.6 - Расчётная схема электрической сети
9. РАСЧЁТ НОРМАЛЬНЫХ И АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ СЕТИ
Все расчёты производились в программе Matlab. Измерялись следующие величины на шинах 10кВ подстанции:
амплитуды и фазы фазных токов и напряжений;
амплитуды и фазы токов напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей.
Нормальный режим характеризуется напряжением U=8073,15В, током I=138,28А. Расчёт аварийных режимов производился в относительных единицах. Для упрощения расчёта базовые величины были выбраны таким образом, чтобы в нормальном режимы все фазные токи и напряжения в относительных единицах (о.е.) были равными единице. Для этого базисную мощность задали равной:
; (9.1)
Рассчитывались следующие аварийные режимы:
трёхфазное короткое замыкание (1);
трёхфазное короткое замыкание на землю (Rg=0,001 Ом) (2);
двухфазное короткое замыкание (3);
двухфазное короткое замыкание на землю (Rg=0,001 Ом) (4);
двухфазное короткое замыкание на землю (Rg =100 Ом) (5);
двойное короткое замыкание на землю (Rg=0,001 Ом) (6);
двойное короткое замыкание на землю (Rg1=0,001 Ом, Rg2=100 Ом) (7);
двойн