Реферат | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание

Розрахункова схема системи електропостачання та опис її елементів

     Розрахункова схема для аналізу аварійного режиму з КЗ складається на основі принципової схеми системи електропостачання (СЕП) в однолінійному зображенні. Принципова схема повинна відповідати схемі електричних з'єднань елементів СЕП для умов нормальної експлуатації з найбільшою кількістю ввімкнених джерел живлення. До розрахункової схеми вводять лише ті елементи СЕП, які в аварійному режимі – як генеруючі джерела або з властивостями електричного опору в колі перебігу струму КЗ. Тобто в ній показують: джерела живлення СЕП (генератори, синхронні компенсатори, статичні джерела реактивної потужності; можливі, у разі переходу на генераторний режим, місцеві джерела живлення (узагальнене навантаження, двигуни); точки КЗ; силові трансформатори, реактори, повітряні та кабельні лінії електромереж, що пов’язують джерела живлення з точками КЗ. У розрахунковій схемі подається ще опис елементів з їх паспортних, номінальних показників в обсязі, необхідному для розрахунків.

     Залежно від завдання на розрахунковій схемі можна позначати декілька точок та видів КЗ. Кінцева мета – визначення як найбільших (для перевірки електроустаткування на стійкість до дії струмів КЗ), так і найменших (для перевірки релейного захисту) значень аварійних струмів, а також залишкових напруг у вузлах мережі. Тому при складанні розрахункової схеми для обчислення відповідних значень параметрів розрахункового аварійного режиму з’ясовують і розрахункові умови (місце розміщення точки, вид та передбачувана розрахункова тривалість КЗ). Аварійному режимові надається смислове значення відповідно до кінцевої мети розрахунку струму КЗ. Розрахункові умови режиму визначають з урахуванням розвитку мережі.

     Кожен елемент розрахункової схеми характеризується наведеним нижче складом паспортних показників визначення, необхідних для обчислення параметрів режиму з КЗ.

     У синхронних машин (електрична система обмеженої потужності, генератор, компенсатор, синхронний електродвигун) – такі типові показники: номінальні повна S_ном (МВ∙А) або активна складова Р_ном (МВт) потужність, коефіцієнт потужності cos φ_ном і напруга U_ном (кВ); опори, відповідно, поздовжньою та поперечною осями: надперехідні – х"_*d і x"_*q, перехідні – х'_*d і x'_*q, синхронні х_*d і x_*q; опори розсіяння обмотки статора x_*σ; опори зворотної послідовності x_*2; активна R_f та індуктивна x_f складові опору обмотки збудження (Ом); активна R_1d та індуктивна x_*1d складові опору поздовжньої демпферної обмотки; активна R_1q (Ом) та індуктивна x_*1q складові опору поперечної демпферної обмотки; струм збудження граничний I_{f гр}, (А), а при роботі в режимі холостого ходу з номінальною напругою – I_{f 0} (А); постійні часу затухання аперіодичної складової струму статора при трифазному Т_а⁽³⁾ і однофазному Т_а⁽¹⁾ КЗ на затискачах машини, с; напруга U_ф(0) (кВ), струм статора I₍₀₎ (А) і коефіцієнт потужності cos φ₍₀₎ у момент часу до появи КЗ; коефіцієнт корисної дії електродвигунів η (%).

     Якщо СЕП живиться від потужної електроенергетичної системи (ЕЕС), то зв'язок з нею може визначатися струмом або потужністю КЗ на приймальних шинах. Відсутність цих даних призводить до того, що наближену оцінку такого зв'язку виконують за номінальним струмом вимикання вимикачів, встановлених на шинах зв'язку з ЕЕС. Припускають, що струм (потужність) трифазного КЗ безпосередньо за вимикачем дорівнює відповідно його номінальному струмові вимикання I_{вим.ном} або номінальній потужності вимикання S_{вим.ном}, при заданій напрузі. На основі цих параметрів і знаходять еквівалентний опір системи.

     Асинхронний двигун характеризується номінальними потужністю Р_ном (МВт), напругою U_ном (кВ), коефіцієнтом потужності cos φ_ном; кратністю пускового струму I_*пуск; номінальним ковзанням s_ном (%); кратністю максимального моменту відносно номінального моменту М_max; опором статора постійному струму R (Ом); напругою U_ф(0) (кВ), струмом _I(0) (кА) і коефіцієнтом потужності cos φ₍₀₎ в момент часу до появи КЗ.

     Для силових трансформаторів та автотрансформаторів властива група показників: номінальна потужність S_ном (МВ∙А); номінальні напруги обмоток U_В,ном, U_С,ном, U_Н,ном (кВ); фактичні коефіцієнти трансформації n; напруга короткого замикання між парами обмоток u_к,В-Н, u_к,В-С, u_к,С-Н (%) та їх залежність від коефіцієнтів трансформації; діапазон регулювання напруги, що визначає напругу короткого замикання в умовах КЗ (%); втрата активної потужності короткого замикання в обмотках ΔР_к,В-Н, ΔР_к,В-С, ΔР_к,С-Н або в трансформаторі ΔР_к (кВт); схема та група з'єднання обмоток.

     Реакторові притаманні: номінальна напруга U_ном (кВ); номінальний індуктивний опір х_ном (Ом або %); коефіцієнт зв'язку k_зв (для здвоєного реактора); номінальний струм І_ном (А); номінальні втрати потужності ΔР_ном (кВт) або відношення х_ном / r.

     Повітряні лінії на розрахункових схемах відзначаються: кількістю паралельних ланцюгів; довжиною лінії l (км); індуктивним опором прямої послідовності х_l і нульової послідовності x₀ (Ом/км); активним опором прямої послідовності r_l (Ом/км) або відношенням х_l / r_l; активним опором нульової послідовності r₀ (Ом/км). Значення опорів х_l і r_l подаються у довідниках залежно від марки проводу і значення середньої геометричної відстані між проводами. Середні розрахункові значення х_l складають 0,4 Ом/км для повітряних ліній напругою 6-220 кВ; 0,33 Ом/км для повітряної лінії (ПЛ) напругою 330 кВ (два проводи на фазу) і 0,3 Ом/км для ПЛ напругою 500 кВ (три проводи на фазу). Опір x₀ залежить від перетину проводів, відстані між фазами, наявності або відсутності заземлених тросів та сусідніх паралельних ланцюгів.

     Кабельні лінії (КЛ) задаються довжиною l (км), кількістю кабелів на лінії, індуктивним опором прямої послідовності х_l і нульової послідовності x₀ (Ом/км), активним опором прямої послідовності r_l та нульової послідовності r₀ (Ом/км). Значення опорів кабельної лінії залежать від типу кабелю і змінюються в широких межах. Середні значення х, дорівнюють: 0,12 Ом/км – для трижильних КЛ напругою 35 кВ; 0,08 Ом/км – для КЛ напругою 6 і 10 кВ; 0,07 Ом/км – для КЛ напругою 3 кВ. Значення опорів х₀ і r₀ залежать від способу прокладання кабелів та їх типів. У випадках трижильних КЛ наближено можна вважати, що х₀ = (3,5...4,6)∙х_l.

     Комплексне навантаження мас показники конкретних електроспоживачів: повну потужність S_ном (МВ∙А); коефіцієнт потужності cos φ_ном і напругу живлення U_ном (кВ). У наближених розрахунках допускається еквівалентність комплексного навантаження з її поданням як узагальнене навантаження з еквівалентними е.р.с. та опором. Рекомендовані значення опорів прямої та зворотної послідовностей елементів комплексних навантажень наведені в табл. 1.

     Таблиця 1 – Характеристика елементів комплексних навантажень

ДонНТУ | Портал магистров ДонНТУ