Т Е Х Н И Ч Е С К И У Н И В Е Р С И Т Е Т В А Р Н А Електротехнически Факултет Катедра Електроенергетика проф. д.т.н. инж. мат. К. Герасимов k

Препис

1 Упражнение 5 ТЕМА: ИЧИСЛЯВАНЕ НА УДАРНИЯ ТОК В МЯСТОТО НА ТРИФАЗНО КЪСО СЪЕДИ- НЕНИЕ В МРЕЖИ ЗА ВИСОКО НАПРЕЖЕНИЕ Въведение: Ще припомним, че в общия слчай мрежите за високо напрежение са многостранно захранени и сложно затворени. Затова по отношение на преходните съставящи на тока при к.с. не може да се състави обобщена е.з.с. като едноконтрна късосъединена верига (както това се прави в пражнение 2). Обобщената едноконтрна схема е приложима само за периодичната съставка на тока. Точното изчисляване на апериодичните преходни съставящи изисква съставяне и решаване на линейна хомогенна система диференциални равнения, описваща преходното състояние в независимите контри на подробната еквивалентна заместваща схема. Токовете в независимите контри затихват с различни времеконстанти. Следователно апериодичния ток в мястото на к.с. ще е сма от токове, затихващи с различни времеконстанти. В инженерната практика често се използва следната опростена методика приема се, че апериодични ток в мястото на к.с. затихва с една еквивалентна константа Ta, e, определена чрез съпротивленията на две обобщени (едноконтрни) схеми спрямо мястото на к.с, показани на фиг.5.1. Схемата от фиг.5.1а) е полчена от е.з.с. на ЕЕС, съставена само с индктивните съпротивления, а тази от фиг.5.1б) само с активните съпротивления. E ( ) E ( ) а) б) фиг.5.1. Еквивалентната константа Ta, e, дарния коефициент и дарния ток i, при изчислителното словие 9 се изчисляват чрез известните изрази: T ae, 314 ( ) ( ),1 1 Tae, е ; i 2 I, A, s; Задача 1: На фиг.5.1 е показана принципната схема на част от ЕЕС (която е същата като в пражнения 3 и 4). Във възел е възникнало метално трифазно к.с. Необходимо е да се изчисли дарния ток i в мястото на к.с. за изчислителното словие 9. Параметрите на елементите на ЕЕС за стдентските грпи са дадени в табл.5.1 табл.5.5. (в края на текста на пражнението). 6 септември 211 г. стр. 1 от 6

2 W 4 W5 1 1 T T T3 2 W1 W3 W 2 1 B1 W 6 W T B2 W9 W1 W11 B W B8 W12 W14 B W16 11 W Методични казания. B4 B5 B6 B9 фиг.5.2. Принципна схема на ЕЕС Решението включва следните етапи: 1.Съставяне на изчислителна принципна схема. Отчитайки възможността електрически отдалечените (през две трансформации) генератори да се представят с обобщена система и товарите да не се отразяват, то за изчислителната принципна схема за к.с. във възел се полчава схемата, показана на фиг T1 4 2 T 2 3 W1 W 2 i? (3) Фиг.5.3 Изчислителна принципна схема 6 септември 211 г. стр. 2 от 6

3 2. Съставяне на е.з.с. за определяне на I (вж. пражнение 3). Е.з.с. е показана на фиг.5.4. Уместно е схемата да се състави в о.е. чрез приблизително привеждане със същите базисни словия, използвани в зад.2 на пражнение 3. Тогава част от резлтатите за схемата от фиг.3.5. могат да се използват и за фиг.5.4. E 1, б d, 1 б W1 б T1 б T 2 б б б W 2 I б б I б, б, V A 3. Изчисляване на I Фиг.5.4 Еквивалентна заместваща схема, отчитаща само индктивните съпротивления на елементите Схемата от фиг.5.4. еквивалентно се преобразва спрямо мястото на к.с. до обобщената схема, показана на фиг.5.5. E ( ) I б Фиг.5.5 Обобщена еквивалентна заместваща схема спрямо мястото на к.с., отчитаща само индктивните съпротивления на елементите Тогава за търсения свръхпреходен ток в мястото на к.с. се полчава: 4. Определяне на дарния коефициент E I I ( ) б,, A,1 T a, е ( ) 1, където a, e, s. 314 ( ) e T ( ) се взема от фиг.5.5. За определяне на ( ) се съставя е.з.с. отчитаща само активните съпротивления на елементите. Схемата е показана на фиг.5.6а). В тази схема не е необходимо да се записват стойностите на електродвижещите напрежения, защото ще се преобразва само пасивната й част. Активното съпротивление на обобщената системата може да се приеме равно на нла. За изчисляване на активните съпротивления на електропроводите и трансформаторите виж пражнение 1. Активното съпротивление на генератора 1 се изчислява чрез израза: 6 септември 211 г. стр. 3 от 6

4 1 ( б) 1 ( н) б, 1, o.e. E 1 1 б 1 T 1 б W 1 б T 2 б б W 2 б а) б) Фиг.5.6. Еквивалентни заместващи схеми, отчитаща само активните съпротивления на елементите: а) изходна; б) обобщена спрямо мястото на к.с. 5. Изчисляване на търсения дарен ток При изчислителното словие 9, дарния ток се изчислява чрез израза: i 2 I, A Данни за ЕЕС: табл.5.1 параметри на 1 и 2 P cos x d*( н) x d*( н) x d*( н) x 2*( н) a*( н) T d d MW V о.е. о.е. о.е. о.е. о.е. s s ,3,8 1,6,2,2,24,3 5,4, ,5,8 1,2,24,183,23,25 6,2, ,5,85 1,8,3,21,26,28,1,13 Изходен режим на генераторите преди смщението инален. T 6 септември 211 г. стр. 4 от 6

5 табл.5.2 параметри на T1 и T3, В, Н P Свързване MVA V V % W ,3 1,5 32 Y d ,5 1,5 32 Y d ,5 11, 5 Y d-9 табл.5.3 параметри на T2, В, С, Н, ВС, ВН, СН P Свързване MVA V V V % % % W Y y d-/ Y y d-/ , Y y d-/5 табл.5.4 параметри на T4, В, Н P Свързване MVA V V % W ,5 45 Y d ,5 65 Y d ,5 82 Y d-3 табл.5.5 параметри на въздшните електропроводи Фазови проводници Мълниезащитно въже L W марка d ф ф D ср h ср ср марка v Х в D vср h v m mm 2 mm Ω/m m m m Ω/m Ω/m m m W1 25 ACO 4 2,2,8 5,2 1,5 22 C5 3,3, W2 28 ACO 4 2,2,8 5,2 1,5 22 C5 3,3, W3 42 AC 24 21,5,13 5,2 1,5 22 C5 3,3, септември 211 г. стр. 5 от 6

6 табл.5.6 параметри на кабелните електропроводи L W марка C раб m μf/m W9 2,2 АСБ-15,51 W1 4,1 АСБ-15,51 W11 1,8 АСБ-15,51 W12 1,2 АСБ-15,51 W13 3,8 АСБ-12,46 W14 5,2 АСБ-12,46 W15,1 АСБ-95,42 W16 8,4 АСБ-95,42 табл.5. мощности на к.с. във възел 4 (3) (1) MVA MVA септември 211 г. стр. 6 от 6