3.2. Составление исходной схемы замещения

3.2.1. При расчете токов КЗ аналитическим методом следует предварительно по исходной расчетной схеме составить соответствующую схему замещения. При этом сопротивления всех элементов схемы и ЭДС источников энергии могут быть выражены как в именованных, так и в относительных единицах.

3.2.2. Если известны фактические при принятых исходных условиях коэффици-
енты трансформации всех трансформаторов и автотрансформаторов расчетной схемы, то составление схемы замещения следует производить с учетом этих коэффициентов. Если же фактические коэффициенты трансформации части трансформаторе и автотрансформаторов неизвестны, то допускается при составлении схемы замещения указанные коэффициенты учитывать приближенно, как указано в п. 3.2.5.

3.2.3. При выражении параметров элементов эквивалентной схемы замещения в именованных единицах с приведением параметров различных элементов исходной расчетной схемы к выбранной основной (базисной) ступени напряжения сети и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов приведенные значения ЭДС источников энергии и сопротивления различных элементов схемы следует определять по формулам

                                                                  3.2. Составление исходной схемы замещения;                                                        (3.1)

3.2. Составление исходной схемы замещения                                                                                                   (3.2)

    E и Z — истинные значения ЭДС источника энергии их       сопротивления какого-либо элемента исходной расчетной схемы;


3.2. Составление исходной схемы замещения и     3.2. Составление исходной схемы замещения  — их приведенные значения;

 3.2. Составление исходной схемы замещения — коэффициенты трансформации трансформаторов или автотрансформаторов, включенных каскадно между ступенью напряжения сети,
где находятся элементы с подлежащими приведению ЭДС Е и
сопротивлением Z, и основной ступенью напряжения.

Если ЭДС источника энергии и сопротивление какого-либо элемента расчетной схемы выражены в относительных единицах при номинальных условиях (т.е. ЭДС при номинальном напряжении Uном, а сопротивление — при номинальном напряжении и номинальной мощности sном), то значения соответствующей ЭДС и сопротивления, приведенные к основной ступени напряжения сети, следует определять по формулам

3.2. Составление исходной схемы замещения                                             (3.3)

3.2. Составление исходной схемы замещения                                               (3.4)

где  3.2. Составление исходной схемы замещенияи  3.2. Составление исходной схемы замещения -значения ЭДС источника энергии и сопротивления элемента расчетной схемы в относительных единицах при номинальных условиях.

Примечание. Здесь и далее под коэффициентом трансформации трансформатора (автотрансформатора) понимается отношение напряжения холостого хода его обмотки, обращенной в сторону выбранной основной ступени напряжения сети к напряжению холостого хода другой обмотки.

3.2.4. При выражении параметров элементов эквивалентной схемы замещения в относительных единицах с приведением параметров различных элементов исход­ной расчетной схемы к базисным условиям и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов необходимо:

1) задаться базисной мощностью S6 и для одной из ступеней напряжения исход­-
ной расчетной схемы, принимаемой за основную, выбрать базисное напряжение U6 осн

2)    определить базисные напряжения других ступеней напряжения расчетной схе­-
мы, используя формулу

 

                                       3.2. Составление исходной схемы замещения                                                   (3.5)

 

где  3.2. Составление исходной схемы замещениякоэффициенты трансформации трансформаторов и автотрансфор­маторов, включенных каскадно между основной и N-й. ступенями напряжения;

3) найти искомые значения ЭДС источников энергии и сопротивлений всех
элементов схемы замещения в относительных единицах при выбранных базис-­
ных условиях, используя формулы

                                                                        3.2. Составление исходной схемы замещения                                                   (3.6)

или

3.2. Составление исходной схемы замещения                                                   (3.7)                                                            3.2. Составление исходной схемы замещения                                                    (3.8)

       ИЛИ        

                                                           3.2. Составление исходной схемы замещения                                                    (3.9)

 где UбN — базисное напряжение той ступени напряжения исходной расчетной схе­мы, на которой находится элемент, подлежащий приведению.

Формулы (3.6) и (3.8) следует использовать в тех случаях, когда значения ЭДС источника энергии и приводимое сопротивление заданы в именованных единицах, а формулы (3.7) и (3.9) — когда значения этих величин заданы в относительных едини­цах при номинальных условиях.

Обычно в именованных единицах задано сопротивление воздушных линий, кабе­лей и реакторов, а в относительных единицах при номинальных условиях — сопро­тивление генераторов и синхронных компенсаторов. Сопротивление неподвижного электродвигателя (сопротивление КЗ) и сопротивление трансформатора в относитель­ных единицах при номинальных условиях определяют по формулам

3.2. Составление исходной схемы замещения                                                                      (3.10)

3.2. Составление исходной схемы замещения                                                                       (3.11)

 

где 3.2. Составление исходной схемы замещения  — кратность пускового тока по отношению к номинальному току; 3.2. Составление исходной схемы замещения— напряжение короткого замыкания трансформатора в процентах.

3.2.5.В тех случаях, когда отсутствуют данные о фактически используемых в ус­ловиях эксплуатации коэффициентах трансформации трансформаторов и автотранс­форматоров, допустимо их принимать равными отношению средних номинальных напряжений сетей, связанных этими трансформаторами и автотрансформаторами. При этом рекомендуется использовать следующую шкалу средних номинальных напряжений сетей 3.2. Составление исходной схемы замещения , кВ: 3,15; 6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18; 20; 24; 27; 37; 115; 154; 230; 340; 515; 770; 1175.

3.2.6.При выражении параметров элементов эквивалентной схемы замещения в именованных единицах с приведением параметров различных элементов исходной расчетной схемы к выбранной основной ступени напряжения, используя при этом приближенный способ учета коэффициентов трансформации трансформаторов и автотрансформаторов, приведенные значения ЭДС источников энергии и сопротив­ления различных элементов схемы следует определять по формулам

                                                                      3.2. Составление исходной схемы замещения                                                          (3.12)

                                                                                3.2. Составление исходной схемы замещения                                               (3.13)

где   3.2. Составление исходной схемы замещения     — среднее номинальное напряжение той ступени напряжения сети, кото­рая принята за основную;

3.2. Составление исходной схемы замещения    — среднее номинальное напряжение той ступени напряжения сети, на ко­торой находится элемент с подлежащими приведению параметрами.    Если ЭДС источника энергии и сопротивление какого-либо элемента расчетной схемы выражены в относительных единицах при номинальных условиях, то при при­ближенном учете коэффициентов трансформации трансформаторов и автотрансформаторов их значения, приведенные к основной ступени напряжения сети, следует находить по формулам

3.2. Составление исходной схемы замещения                                                  (3.14)

3.2. Составление исходной схемы замещения                                              (3.15)

3.2.7.      При выражении параметров элементов эквивалентной схемы замещения в относительных единицах с приведением параметров различных элементов исходной расчетной схемы к базисным условиям, используя при этом приближенный способ учета коэффициентов трансформации трансформаторов и автотрансформаторов базисная мощность выбирается произвольно, а в качестве базисного напряжения любой ступени напряжения сети следует принимать среднее номинальное напряжение соответствующей ступени. В этом случае искомые значения ЭДС источников энергии сопротивлений элементов схемы замещения в относительных единицах следует определять по формулам

3.2. Составление исходной схемы замещения                                                        (3.16)

или  

  3.2. Составление исходной схемы замещения                                                        (3.17)

3.2. Составление исходной схемы замещения                         (3.18)

 

3.2. Составление исходной схемы замещения                          (3.19)

 

3.2.8. Независимо от принятого способа составления схемы замещения прямой последовательности (в именованных или относительных единицах, с учетом факти­ческих коэффициентов трансформации трансформаторов или при приближенном учете этих коэффициентов) в этой схеме должны быть представлены все элементы исход­ной расчетной схемы, причем источники энергии (генераторы, синхронные компенсаторы, а также электродвигатели мощностью 100 кВт и более, если они не отделены от расчетной точки КЗ токоограничивающим реактором или трансформатором) и обобщенные нагрузки узлов должны быть введены в схему ЭДС и индуктивными
сопротивлениями, соответствующими рассматриваемому моменту времени. Так, при расчете начального значения периодической составляющей они должны быть представлены в исходной схеме замещения сверхпереходными ЭДС и сверхпереходными индуктивными сопротивлениями (см. п. 5.2). Все остальные элементы исходной рас­четной схемы должны быть представлены в схеме замещения сопротивлениями пря­мой последовательности. Трехобмоточные трансформаторы, автотрансформаторы, трансформаторы и автотрансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напря­жения, а также сдвоенные реакторы должны быть представлены своими схемами за­мещения. Эти схемы, а также расчетные выражения для определения их параметров приведены в табл. 4.1.

3.2.9. Для расчета токов при несимметричных КЗ целесообразно использовать
метод симметричных составляющих. При этом кроме схемы замещения прямой последовательности для расчета двухфазного КЗ необходимо составить схему замеще­ния обратной последовательности, а для расчета однофазного и двухфазного КЗ на  землю — также схему замещения нулевой последовательности.

Схема замещения обратной последовательности по конфигурации аналогична схеме замещения прямой последовательности, т.е. в ней должны быть представлены все элементы исходной расчетной схемы. При этом электрические машины с враща­ющимся ротором и обобщенные нагрузки узлов должны быть учтены соответствую­щим сопротивлением обратной последовательности, а ЭДС приняты равными нулю.

Индуктивное сопротивление обратной последовательности синхронных и асинх­ронных электродвигателей допустимо принимать численно равным индуктивной составляющей их сопротивления короткого замыкания. Сопротивление обратной пос­ледовательности обобщенной нагрузки какого-либо узла в относительных единицах, отнесенное к полной мощности нагрузки и среднему номинальному напряжению той ступени напряжения сети, где эта нагрузка присоединена, следует принимать рав­ным: при напряжении сети 35 кВ и более X 2(ном) = 0,45 и при напряжении сети менее 35 кВ X 2(ном) =0,35.

Схема замещения нулевой последовательности обычно существенно отличается от схем прямой и обратной последовательностей. Ее конфигурация определяется в основ­ном положением расчетной точки КЗ и схемами соединения обмоток трансформаторов и автотрансформаторов исходной расчетной схемы. Чтобы составить схему замещения нулевой последовательности, следует допустить, что в точке несимметричного КЗ все фазы соединены между собой накоротко и между этой точкой и землей приложено на­пряжение нулевой последовательности. Затем, идя от точки КЗ поочередно в разные стороны, необходимо на каждой ступени напряжения исходной расчетной схемы выя­вить возможные пути циркуляции токов нулевой последовательности (циркуляция этих токов возможна только в тех ветвях, которые образуют контуры для замыкания токов через землю и параллельные ей цепи) и соответственно определить элементы этой схе­мы, которые должны быть введены в схему замещения. При этом следует иметь в виду, что сопротивление нулевой последовательности трансформатора со стороны обмотки, соединенной в треугольник или звезду с незаземленной нейтралью, бесконечно велико, поэтому трансформаторы с указанными схемами соединения и все находящиеся за ними элементы исходной расчетной схемы в схему замещения нулевой последовательности не входят.

Циркуляция токов нулевой последовательности возможна только в том случае, если обмотка трансформатора, обращенная в сторону расчетной точки КЗ, соединена в звезду с заземленной нейтралью.

Схема замещения нулевой последовательности двухобмоточного трансформато­ра, обмотки которого соединены по схеме Y0/Δ, представлена на рис. 3.1, а. Поскольку индуктивное сопротивление X 0 во много раз больше сопротивлений рассеяния обмо­ток Хl и Xll, то в исходной схеме замещения нулевой последовательности трансформа­тор с указанной схемой соединения обмоток представляется в виде одного индуктив­ного сопротивления X = Хl +Xll, которое с противоположной стороны (идя от расчета нулевого потенциала схемы замещения (с землей). Таким образом, если в ис­ходной расчетной схеме за таким транс­форматором имеются какие-либо эле­менты (трансформаторы, генераторы, воздушные или кабельные линии и т.д.). то независимо от их вида и схемы со­единения их обмоток эти элементы в схему замещения нулевой последова­тельности не вводятся. Это объясняет­ся тем, что при соединении обмоток трансформатора по схеме Y/Δ ЭДС нулевой последовательности, наводи­мая в соединенной треугольником об­мотке, полностью компенсируется па­дением напряжения от тока нулевой последовательности в индуктивном со­противлении рассеяния этой обмотки вследствие чего напряжение нулевой последовательности на выводах этой обмотки равно нулю.

 

 

3.2. Составление исходной схемы замещения3.2. Составление исходной схемы замещения                                                                                                 

Обратите внимание:

3.2. Составление исходной схемы замещения: 1 комментарий

  1. Уведомление: 3. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ | Добыча нефти и газа

Добавить комментарий