Расчет апериодической составляющей тока КЗ в момент начала расхождения контактов выключателя

Национальный Исследовательский Университет

Московский Энергетический Институт

 

 

 

Кафедра Электрические станции

 

 

Типовой расчет №1

По курсу

«Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах».

Трехфазные короткие замыкания.

 

 

Вариант 635.

 

Выполнил: Мацнев Илья

Студент группы Э-02-09

Преподаватель: Крючков И.П.

Москва 2012

Рис. 1. Исходная схема

 

Дано:

С истема:

 

Линия W1:

Автотрансформатор Т3:

Генератор G3:

Трансформатор Т6:

 

Асинхронные двигатели М 3, М4:

 

Точка КЗ – К3, включенные выключатели Q5,10,11,12,13.

.

 

Задание

При внезапном трёхфазном коротком замыкании в заданной точке К4 определить:

1) периодическую составляющую тока в начальный момент КЗ;

2) ударный ток КЗ;

3) апериодическую составляющую тока короткого замыкания в момент начала расхождения контактов выключателя;

Расчёт

1. Расчет будем проводить с точным учетом коэффициентов трансформации в относительных единицах.

1.1.СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ

 

После отбрасывания из схемы тех её участков, которые соединены через разомкнутые выключатели, получаем следующую расчётную схему и схему замещения, показанные на рисунке 2.

 

 

а) б)

Рис. 2. а) Расчётная схема; б) Схема замещения

1.2. ВЫБОР БАЗИСНЫХ ЕДИНИЦ

 

,

 

РАСЧЕТ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА В НАЧАЛЬНЫЙ МОМЕНТ КЗ

 

2.1.Найдём в относительных единицах параметры элементов:

Индуктивное сопротивление системы

Индуктивное сопротивление линии W1:

Индуктивное сопротивление автотрансформатора Т3:

Индуктивное сопротивление генератора G3:

Индуктивное сопротивление трансформатора Т6:

Индуктивное сопротивление асинхронных двигателей М3, М4:

ЭДС системы:

ЭДС генератора G3:

 

ЭДС асинхронных двигателей М3, М4:

 

2.2.Упростим схему замещения:

После сделанных преобразований схема замещения выглядит как на рис. 3.

 

 

 

 

Рис. 3. Упрощенная схема замещения

2.3. Находим начальное действующее значение периодической составляющей тока в точке КЗ:

;

 

 

 

РАСЧЕТ УДАРНОГО ТОКА КЗ

 

3.1. Для нахождения и найдем сначала сопротивления отдельных элементов схемы, изображенной на рис. 4.:

 

Рис. 4.Схема замещения с активными сопротивлениями элементов.

Активное сопротивление системы:

Активное сопротивление линии W1:

Активное сопротивление автотрансформатора Т3:

Активное сопротивление генератора G3:

Активное сопротивление трансформатора Т6:

Если

 

Активное сопротивление асинхронных двигателей М3,4:

 

3.2. Упростим схему замещения:

 

 

 

Получим схему на рисунке 5.

 

 

Рис. 5.Упрощенная схема замещения с активными сопротивлениями элементов

 

3.3. Найдем постоянные времени затухания:

 

c

 

3.4. Определим ударные коэффициенты:

 

3.5.Найдем теперь ударный ток в каждой ветви:

кА

кА

кА

 

3.6. Найдем результирующий ударный ток в точке КЗ:

РАСЧЕТ АПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА КЗ В МОМЕНТ НАЧАЛА РАСХОЖДЕНИЯ КОНТАКТОВ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

 

Примем