Задачи объединенные
.pdfЗанятие №8
Задача 8,1
С |
К1 |
К2 |
|
||
|
|
|
Uвн = 230 кВ |
|
Uсн = 115 кВ |
Т1 |
|
АТ |
|
|
|
|
|
Т2 |
Г1 |
Г2 |
Г3 |
Генераторы Г1, Г3: Sном=176 МВ*А; Uном=18 кВ; xd"= x2= 0,25; Е”=1,0. Генераторы Г2: Sном=76 МВ*А; Uном=18 кВ; xd"= x2= 0,25; Е”=1,0. Трансформаторы Т1: Sном=180 МВ*А; Uв,ном=230 кВ; Uн,ном=18 кВ; Uк=12,5%. Трансформаторы Т1: Sном=180 МВ*А; Uв,ном=115 кВ; Uн,ном=18 кВ; Uк=10,5%.
Автотрансформаторы АТ: Sном=180 МВ*А; Uв,ном=230 кВ; Uс,ном=115 кВ;
Uн,ном=18 кВ; Uк,в-с=13%; Uк,в-н=12%; Uк,с-н=18%.
Система С: Uc=230 кВ; x1= x2=31 Ом; x0=40 Ом. Система СН: x0=13,7 Ом.
До КЗ генераторы работали на ХХ с Uном.
Рассчитать ток I(1) в точках К1 и К2 для расчёта защитного заземления.
Решение
Sб=1000 МВ*А
|
Eс |
|
|
Х9 |
|
Х4 |
Х6 |
Х5 |
|
|
Х7 |
Х1 |
Х8 |
Х3 |
|
||
|
|
|
E1 |
|
E3 |
Х2 |
|
|
|
|
|
|
E2 |
|
|
= = ′′ |
б |
= 0,25 |
|
1000 |
= 1,42; |
|||||||||
|
|
|
|||||||||||||
1 |
|
3 |
|
|
|
н |
|
|
176 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
= ′′ |
б |
= 0,25 |
1000 |
= 3,29; |
||||||||||
|
|
|
|||||||||||||
2 |
|
|
н |
|
|
76 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
4 |
= |
12,5 |
|
1000 |
= 0,69; |
|
|
|
|
||||||
100 |
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
5 |
= |
10,5 |
|
1000 |
= 0,58; |
|
|
|
|
||||||
100 |
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к,в = 0,5 ( к,в−с + к,в−н − к,с−н) = 0,5 (13 + 12 − 18) = 3,5%;к,с = 0,5 ( к,в−с + к,с−н − к,в−н) = 0,5 (13 + 18 − 12) = 9,5%;к,н = 0,5 ( к,с−н + к,в−н − к,в−с) = 0,5 (12 + 18 − 13) = 8,5%;
3,5 10006 = 100 180 = 0,19;
9,5 10007 = 100 180 = 0,53;
8 |
= |
8,5 |
|
|
1000 |
= 0,47; |
|
||
100 |
|
|
|
||||||
|
|
180 |
|
|
|
||||
|
= |
б |
= 31 |
1000 |
= 0,59. |
||||
|
2302 |
||||||||
9 |
|
1 |
|
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
ср |
|
|
|
Свернем схему относительно К1.
10 = 3 + 5 + 7 = 1,42 + 0,58 + 0,53 = 2,53;
11 = 2 + 8 = 3,29 + 0,47 = 3,76;
2,53 3,7612 = 10‖ 11 = 2,53 + 3,76 = 1,51;
13 = 6 + 12 = 0,19 + 1,51 = 1,7;
14 = 1 + 4 = 1,42 + 0,69 = 2,11;
1,7 2,1112 = 13‖ 14 = 1,7 + 2,11 = 0,94;
0,59 0,941 = 15││ 9 = 0,59 + 0,94 = 0,36;
2 = 1 = 0,36.
Схема замещения нулевой последовательности
|
U0 |
|
|
Х9,0 |
Х16,0 |
Х4,0 |
Х6,0 |
Х5,0 |
|
|
Х7,0 |
|
|
Х8,0 |
4,0 = 4 = 0,69;6,0 = 6 = 0,19;7,0 = 7 = 0,53;8,0 = 8 = 0,47;5,0 = 5 = 0,58;
10009,0 = 40 2302 = 0,76;
100016,0 = 13,7 1152 = 1,04;
Свернем схему относительно К1:
1,04 0,5817,0 = 16,0‖ 5,0 = 1,04 + 0,58 = 0,37;
18,0 = 17,0 + 7,0 = 0,37 + 0,53 = 0,9;
0,47 0,919,0 = 8,0‖ 18,0 = 0,47 + 0,9 = 0,31;
20,0 = 19,0 + 6,0 = 0,31 + 0,19 = 0,5;
0,69 0,521,0 = 4,0‖ 20,0 = 0,69 + 0,5 = 0,29;
0,76 0,290 = 9,0‖ 21,0 = 0,76 + 0,29 = 0,21.
Ес = ср = 1,0;
Е"Э = 1,0;
Ток I(1) в точке К1.
(1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Е"Э |
|
|
|
1 |
|
|
′′к |
= 3 |
|
|
|
|
|
|
= 3 |
|
= 3,23; |
|||||
1 |
|
|
|
0,36 + 0,36 + 0,21 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
+ 2 + 0 |
|
|
|||||||
б1 |
= |
1000 |
|
= 2,5; |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
√3 230 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
(1) |
= 3,23 2,5 = 8,08 кА. |
|
|
|
|||||||||||
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Распределение тока (1) |
между нейтралями находим, разворачивая |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
схему нулевой последовательности. |
|
||||||||||||||
|
|
|
Ток в нейтрали Т1. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
(1) |
|
0 |
|
0,21 |
|
|
|
||||||
Т1 |
= ′′к |
|
|
|
|
= 8,08 |
|
|
= 2,46 кА; |
|
|||||
4,0 |
0,69 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ток в нейтрали системы:
С = ′′к(1) 0 = 8,08 0,21 = 2,23 кА;9,0 0,76
Ток в обмотке ВН АТ:
В,АТ = ′′(1)к − Т1 − С = 8,08 − 2,46 − 2,23 = 3,39 кА;
Ток в обмотке СН АТ:
|
= |
|
19,0 |
Кт = 3,39 |
0,31 |
|
230 |
= 2,34 кА; |
||
|
|
|
|
|
||||||
|
0,9 |
|
115 |
|||||||
С,АТ |
В,АТ |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
18,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Ток в нейтрали АТ
= В,АТ − ,АТ = 3,39 − 2,34 = 1,05 кА.
Ток в нейтрали сети
|
= |
|
17,0 |
= 2,34 |
0,37 |
= 0,83 кА; |
|||||
|
|
|
|||||||||
,С |
,АТ |
|
|
|
|
1,04 |
|
||||
|
|
|
|
16,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ток в нейтрали Т2 |
|
|
|
|
|
|||||
|
= |
|
17,0 |
|
= 2,34 |
|
0,37 |
= 1,49 кА. |
|||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
0,58 |
||||||||
Т2 |
,АТ |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
5,0 |
|
|
|
|
|
|
|
При КЗ в точке К1 наибольший ток, протекающий через защитное заземление будет вне заземляющего контура, но в непосредственной близости.
з(1) = к(1) − С − ,С = 8,08 − 2,23 − 0,83 = 5,02 кА.
Рассмотрим КЗ в точке К2.
Свернем схему прямой последовательности к точке К2.
0,59 2,1122 = 9‖ 14 = 0,59 + 2,11 = 0,46;
23 = 22 + 6 = 0,46 + 0,19 = 0,65;
0,65 3,7624 = 23‖ 11 = 0,65 + 3,76 = 0,55;
25 = 24 + 7 = 0,55 + 0,53 = 1,08;26 = 5 + 3 = 0,58 + 1,42 = 2,0;
1,08 2,01∑ = 25‖ 26 = 1,08 + 2,0 = 0,7;
1Ʃ = 2Ʃ = 0,7.
Свернем схему нулевой последовательности к точке К2.
27,0 |
= 4,0‖ 9,0 = |
|
0,69 0,76 |
= 0,36; |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,69 + 0,76 |
|
|
|
|
|
||||||||
28,0 |
= 27,0 + 6,0 = 0,36 + 0,19 = 0,55; |
|
|||||||||||||||||||||
29,0 |
= 28,0‖ 8,0 = |
|
|
0,55 0,47 |
= 0,25; |
|
|
||||||||||||||||
|
0,55 + 0,47 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
30,0 |
= 29,0 + 7,0 = 0,25 + 0,53 = 0,78; |
|
|||||||||||||||||||||
31,0 |
= 30,0‖ 5,0 = |
|
0,78 0,58 |
= 0,33; |
|
|
|||||||||||||||||
0,78 + 0,58 |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
0∑ = 31,0‖ 16,0 = |
|
|
0,33 1,04 |
|
= 0,25; |
|
|
||||||||||||||||
0,33 + 1,04 |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Ток (1) в точке К2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЕЭ |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|||
′′к |
= 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 3 |
|
|
= 1,82; |
|||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
0,7 + 0,7 + 0,25 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
+ 2 + 0 |
|
|
||||||||||||||
б1 = |
1000 |
|
= 5,0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
√3 115 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
(1) |
= 1,82 5,0 = 9,09 кА. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Распределение тока (1) между нейтралями |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|||
|
= (1) |
|
0 |
= 9,09 |
0,25 |
= 3,92 кА; |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Т2 |
|
|
к |
|
|
5,0 |
|
|
|
0,58 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ток в нейтрали сети
0,25,С = 9,09 1,04 = 2,19 кА;
Ток в обмотке СН АТ:
С,АТ = к(1) − Т2 − ,С = 9,09 − 3,92 − 2,19 = 2,98 кА;
Ток в обмотке ВН АТ:
|
= |
|
27,0 |
= 0,68 |
0,36 |
= 0,32 кА; |
||
|
|
|
||||||
|
0,76 |
|||||||
В,АТ |
С,АТ |
|
|
|
||||
|
|
|
9,0 |
|
|
|
|
Наибольший ток, протекающий через защитные заземления:
з(1) = к(1) − ,С − С = 9,09 − 2,19 − 0,32 = 6,58 кА.
Из двух значений з(1) выбираем большее з(1) = 6,58 кА. Защитное заземление станции будет спроектированным по расчетному току з(1) = 6,58 кА.
Занятие №9
Задача 9,1.
Г1
Т1
Г2 |
|
|
Г3 |
В1 |
|
|
Т2 |
|
|
К(1) |
|
Г4 |
|
С |
|
АТ1 |
АТ2 |
|
|
В2 |
Генераторы: Sном=97 МВ*А; Uном=10,5 кВ; xd"= 0,29; Е”=1,13.
Трансформаторы: Sном=180 МВ*А; Uв,н=230 кВ; Uн,н1= Uн,н2=10,5 кВ;
Uк,в-н =14%; Sн, ном= 0,5Sном.
Автотрансформаторы: Sном=120 МВ*А; Uв,н=230 кВ; Uс,н=115 кВ; Uн,н=10,5
кВ; Uк,в-с=9%; Uк,в-н=31,8%; Uк,с-н=18%.
Реакторы: xр=25 Ом.
Линия двухцепная: l=110 км; x0,уд=0,41 Ом/км; x0=1,28 Ом/км. Система: Sс=500 МВ*А; Uc=115 кВ; x1,с= x2,с=0,1 о.е; x0,с=0,2 о.е.
Определить ток "(1) генерирующих ветвей "(1)по и токи генерирующих ветвей.
Решение
E1 |
Х1 |
Х5 |
|
|
|
|
|
|
Х9 |
Х11 |
Х13 |
Х15 |
|
|
|
|
|
|||
E2 |
Х2 |
Х6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Х19 |
Eс |
|
|
|
|
|
|
|
E3 |
Х3 |
Х7 |
|
Х17 |
|
|
|
|
|
|
|||
E4 |
|
Х10 |
К(1) Х12 |
Х14 |
Х16 |
|
Х4 |
Х8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Х18 |
|
"Г1 = "Г2 = "Г3 = "Г4 = 1,13;б = ср,ном;
|
= |
с |
= |
115 |
|
= 1,0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
С |
|
б |
115 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Sб=500 МВ*А; |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
= |
= = |
= ′′ |
б |
= 0,29 |
500 |
= 1,5; |
||||
|
|
||||||||||
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
н |
97 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для трансформаторов Т1, Т2:
к,в% = 0,125 к,в−н% = 0,125 14 = 1,75%;к,н1 = к,н2 = 1,75 к,в−н% = 1,75 14 = 24,5%;
|
= |
= |
|
= |
= |
к,н% |
|
б |
= |
24,5 |
|
|
500 |
= 0,69; |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
5 |
|
6 |
|
7 |
|
|
8 |
|
|
100 |
|
|
|
ном |
100 |
|
180 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
= |
= |
к,в% |
|
|
б |
|
= |
1,75 |
|
500 |
= 0,05; |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
9 |
|
10 |
|
|
|
100 |
|
|
ном |
100 180 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
= |
|
= |
|
б |
|
= 0,41 110 |
500 |
|
= 0,43; |
|||||||||||||||||
|
|
2 |
2302 |
|
||||||||||||||||||||||||
11 |
12 |
|
|
|
0,уд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для автотрансформаторов
к,в = 0,5 ( к,в−с + к,в−н − к,с−н) = 0,5 (9 + 31,8 − 18) = 11,4%;к,с = 0,5 ( к,в−с + к,с−н − к,в−н) = 0,5 (9 + 18 − 31,8) = −2,4% = 0;к,н = 0,5 ( к,с−н + к,в−н − к,в−с) = 0,5 (31,8 + 18 − 9) = 20,4%;
|
= |
= |
к,в% |
|
б |
|
= |
11,4 |
|
500 |
|
= 0,48; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
13 |
14 |
|
100 |
|
|
ном 100 120 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
15 |
= 16 |
= |
0 |
|
|
500 |
= 0; |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
100 |
120 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
17 |
= 18 |
= |
20,4 |
|
500 |
= 0,85; |
|
|
|
|
||||||
100 |
120 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
б |
= 0,1 |
500 |
= 0,1; |
|
|
500 |
||||||
19 |
1,с |
|
|
|
|||
|
|
|
с |
|
|
|
20 = 21 = 22 = 23 = 1 + 5 = 1,5 + 0,69 = 2,19;
э1 = э2 = 1 20 + 2 21 = 1,13;20 + 21
Схема замещения примет вид:
Eэ1 |
Х24 |
Х9 |
Х11 |
Х13 |
Х15 |
|
|
|
|
|
|
|
Х17 |
Х19 |
Eс |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Eэ2 |
Х25 |
Х10 |
Х12 |
Х14 |
Х16 |
|
|
|
|
|
К(1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Х18 |
|
|
|
= |
|
= 20 |
= 2,19 = 1,1; |
|
|
|
|
24 |
25 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
26 = 24 + 9 + 11 = 1,1 + 0,05 + 0,43 = 1,58; |
|
|||||||
Т.к. 15 |
= 16 = 0, то 17 и 18 |
шунтированы сопротивлениями 15 и 16. |
||||||
|
|
|
|
Eэ1 |
Х26 |
|
Х13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Х19 |
Eс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Eэ2 Х27 |
|
Х12 |
Х14 |
|
|
|
|
|
|
К(1) |
|
|
27 = 25 + 10 = 1,1 + 0,05 = 1,15;