2.4.7 Расчет токов и напряжений при обрыве фазы A
Расчет параметров неполнофазного режима на Троицкой ГРЭС начинается с составлением новой схемы замещения по схеме замещения транзита, где путем преобразования получаем схему с двухсторонним питанием. Схема замещения обрыва фазы A при КЗ на Троицкой ГРЭС представлена на схеме()
Рисунок 6. Комплексная схема замещения транзита при КЗ на Троицкой ГРЭС, обрыв фазы A. На комплексной схеме показаны сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей. Сопротивления обратной последовательности заменено на сопротивление прямой последовательности по причине их равенства при расчете транзита.
Исходя, из рисунка 6 суммарное сопротивление прямой последовательности обрыва фазы A находится по формуле:
(51) где - сопротивление прямой последовательности при обрыве фазы A на шинах Троицкой ГРЭС.
- сопротивление прямой последовательности Троицкой ГРЭС.
– сопротивление прямой последовательности суммы подстанций Приуральской, Качары, Сокол и линий между ними
Рассчитываем сопротивления прямой последовательности при обрыве фазы A на шинах Троицкой ГРЭС:
Сопротивления обратной последовательности равно сопротивлению прямой последовательности. Сопротивления нулевой последовательности находят из суммы сопротивлений нулевой последовательности Троицкой ГРЭС и совокупности подстанций Приуральской, Качары, Сокол. по формуле:
(52) где - Сопротивление нулевой последовательности транзита при обрыве фазы A.
- Сопротивление нулевой последовательности Троицкой ГРЭС.
- Сопротивление нулевой последовательности суммы подстанций Приуральской, Качары, Сокол.
Рассчитываем сопротивление нулевой последовательности при обрыве фазы A всего транзита:
Данное сопротивление представлены в максимальном режиме работы транзита, Расчет в минимальном режиме работы и расчет остальных подстанций представлен в таблице 15
Расчет токов неполнофазного режима на фазе A, начинается с нахождения всех симметричных составляющих, включающее в себя токи прямой, обратной, нулевой последовательности.
Нахождение тока прямой последовательности при обрыве фазы A, на шинах Троицкой ГРЭС осуществляется по формуле:
(53) где - Ток прямой последовательности при обрыве фазы A, на шинах Троицкой ГРЭС.
- эквивалентное ЭДС станции Троицкая ГРЭС.
- эквивалентное ЭДС подстанций Приуральская, Качары, Сокол.
- сопротивление обратной последовательности транзита.
- сопротивление нулевой последовательности транзита.
Рассчитываем ток прямой последовательности при обрыве фазы A:
Ток обратной последовательности при КЗ на Троицкой ГРЭС рассчитывается по формуле:
(54) где - Ток обратной последовательности при обрыве фазы A, КЗ на шинах Троицкой ГРЭС.
Рассчитываем ток обратной последовательности на Тройцкой ГРЭС:
Ток нулевой последовательности при обрыве фазы А, рассчитывается по формуле:
(55) где – ток нулевой последовательности при обрыве фазы A, на Троицкой ГРЭС.
Рассчитываем ток нулевой последовательности на Троицкой ГРЭС:
Полный ток, состоящий из суммы всех последовательностей при обрыве фазы A, на шине Троицкой ГРЭС находится по формуле:
(56) где - Полный ток при обрыве фазы A, на шине Троицкой ГРЭС.
Находим Полный ток при обрыве фазы A, на шине Троицкой ГРЭС:
Рассчитываем токи на остальных фазах с учетом оператора поворота фазы:
(57) где - Ток на фазе В при обрыве фазы A,Троицкой ГРЭС.
(58) где - Ток на фазе С при обрыве фазы A,Троицкой ГРЭС.
Рассчитываем токи в неповрежденных фазах при обрыве фазы A:
Зная токи прямой, обратной, нулевой последовательности и суммарное сопротивление, всех составляющих находят напряжения каждой из последовательностей.
Расчет напряжения прямой последовательности при обрыве фазы A, производится по формуле:
(58)
где - напряжения прямой последовательности при обрыве фазы A, на шине Троицкой ГРЭС.
Рассчитываем напряжения прямой последовательности при обрыве фазы A, на шине Троицкой ГРЭС:
При обрыве фазы A, напряжения обратной последовательности равно напряжению прямой последовательности. Напряжения нулевой последовательности при КЗ на Троицкой ГРЭС находят по формуле[5]:
(59) где - Напряжения нулевой последовательности при КЗ на Троицкой ГРЭС.
Рассчитываем Напряжения нулевой последовательности при обрыве фазы А:
Тогда полное напряжение на фазе A, находят как сумму составляющих[5]:
(60) где - полное напряжение на фазе A, при КЗ на шине Троицкой ГРЭС.
Рассчитываем полное напряжение на фазе A, при КЗ на шине Троицкой ГРЭС:
Используем оператор поворота фазы для нахождение напряжения на фазе B и С при обрыве фазы A, на шинах Троицкой ГРЭС[5].
(61)
(62)
где - напряжения на фазе B при обрыве фазы A, на шинах Троицкой ГРЭС.
- напряжения на фазе С при обрыве фазы A, на шинах Троицкой ГРЭС.
Данные расчета параметров неполнофазного режима, обрыва фазы A, сводится в таблицу15. 2.4.8 Расчет токов и напряжения при обрыве фаз B и C.
Расчет обрыва фаз B,С, производится по комплексной схеме замещения, представленной на схеме()
Рисунок 7. Комплексная схема замещения при обрыве фаз В и С.
По рисунку 7 составляем расчетные выражения для определения токов каждой из последовательностей.
Расчет тока прямой последовательности при обрыве фаз В и С, на шинах Троицкой ГРЭС определяется по формуле:
(63) где - Ток прямой последовательности при обрыве фаз В и С.
– Эквивалентное сопротивление прямой последовательности при обрыве фаз В и С.
- Эквивалентное сопротивление обратной последовательности при обрыве фаз В и С.
- Эквивалентное сопротивление нулевой последовательности при обрыве фаз В и С.
Находим ток прямой последовательности при обрыве фаз В и С на шине Троицкой ГРЭС:
При обрыве фаз В и С, токи обратной и нулевой последовательности равны току прямой последовательности. С учетом этого полный ток протекающий по фазе А:
(64) где - полный ток протекающий по фазе А, при обрыве двух других фаз.
- ток обратной последовательности, на Троицкой ГРЭС.
- ток нулевой последовательности, на Троицкой ГРЭС.
Рассчитываем ток на фазе А, при обрыве других фаз, на шине Троицкой ГРЭС:
Ток проходящий по поврежденным фазам равен 0. Зная ток всех последовательностей и сопротивления всех составляющих, на ходят напряжения для каждой из последовательностей:
(65) где - Напряжение прямой последовательности, на фазе А, при обрыве других фаз.
Рассчитываем напряжение прямой последовательности при обрыве фаз В и С, на шине Троицкой ГРЭС:
Напряжение обратной последовательности при обрыве двух фаз находится по формуле:
(66) где - Напряжение обратной последовательности на фазе А, при обрыве фаз В и С.
Рассчитываем напряжение обратной последовательности на шине Троицкой ГРЭС.
кВ Для нахождение напряжения нулевой последовательности фазы А, при обрыве двух других фаз используют формулу[5]:
(67) где - Напряжение нулевой последовательности на фазе А, при обрыве фаз В и С.
Находим напряжение нулевой последовательности, при повреждение двух фаз, на фазе А:
Находим фазное напряжение на фазе А, Троицкой ГРЭС по формуле:
(68) где - Напряжение на фазе А, при обрыве фаз В и С, Троицкой ГРЭС.
Рассчитываем полное напряжение на фазе А , при обрыве других фаз:
Расчет полного напряжения в поврежденных фазах, на Троицкой ГРЭС. производится по формуле:
(69) где - Напряжение на фазе B, при обрыве фаз В и С, Троицкой ГРЭС.
(70) где - Напряжение на фазе B, при обрыве фаз В и С, Троицкой ГРЭС.
Расчет неполнофазного режима транзита представлен в таблице 15.
Таблица 15
Расчет неполнофазного режимов
Параметры.
| При к.з на Троицкой ГРЭС
| При к.з на Приуральской
| Максимальный
| Минимальный
| Максимальный
| Минимальный
|
| 9,908+j45,328
| 14.863+j67.992
| 6,916+j32,593
| 10,374+j48,89
|
| 9,908+j45,328
| 14.863+j67.992
| 6,916+j32,593
| 10,374+j48,89
|
| 21,405+j114,426
| 27.826+j148.754
| 14,258+j79,115
| 18,536+j102,849
|
| -0,016-j0,0005
| -0,011-j0,0003
| 0,941+j0,217
| 0,677+j0,157
|
| 0,012+j0,0005
| 0,007+j0,0003
| -0,664-j0,159
| -0,457-j0,111
|
| -0.0046+j0,00006
| -0,0034+j0,00004
| -0,277-j0,058
| -0,22-j0,046
|
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| -0,0059+j0,024
| -0,0045+j0,016
| -0,09-j1,476
| -0,0098-j1,051
|
| -0,0078- j0,024
| -0,0057- j0,016
| -0,742+j1,304
| -0,561+j0,912
|
| -0,091-j0,528
| -0,091-j0,528
| -0,606+j22,743
| -0,606+j22,743
|
| -0,091-j0,528
| -0,091-j0,528
| -0,606+j22,743
| -0,606+j22,743
|
| -0,091-j0,528
| -0,091-j0,528
| -0,606+j22,743
| -0,606+j22,743
|
| -0,274-j1,583
| -0,274-j1,583
| -1,817+j68,228
| -1,817+j68,228
|
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| -0,0061-j0,00013
| -0,0044-j0,0001
| 0,471+j0,109
| 0,338+j0,078
|
| -0,0061-j0,00013
| -0,0044-j0,0001
| 0,471+j0,109
| 0,338+j0,078
|
| -0,0061-j0,00013
| -0,0044-j0,0001
| 0,471+j0,109
| 0,338+j0,078
|
| -0,171-j0,985
| -0,171-j0,985
| -2,161+j54,858
| -2,161+j54,858
|
| 0,055+j0,28
| 0,055+j0,28
| 0,283-j16,086
| 0,283-j16,086
|
| 0,116+j0,705
| 0,116+j0,705
| 1,878-j38,772
| 1,878-j38,772
|
| -0,018-j0,0004
| -0,013-j0,0003
| 1,412+j0,326
| 1,015+j0,235
|
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| -0,921+j1,253
| -0,921+j1,253
| 64,256-j56,041
| 64,256-j56,041
|
| 1,269+j0,862
| 1,269+j0,862
| -58,623-j60,275
| -58,623-j60,275
|
Продолжение таблице 15
Параметры.
| При к.з на Качарах
| При к.з на Соколе
| Максимальный
| Минимальный
| Максимальный
| Минимальный
|
| 6,004+j30,421
| 9,005+j45,631
| 7,6+j37,459
| 11,4+j56,189
|
| 6,004+j30,421
| 9,005+j45,631
| 7,6+j37,459
| 11,4+j56,189
|
| 11,041+j66,562
| 14,354+j86,531
| 15,453+j85,765
| 20,089+j111,494
|
| -0,048-j0,0025
| -0,033-j0,0017
| 0,016-j0,0062
| 0,011-j0.0042
|
| 0,033+j0,0014
| 0,021+j0,0009
| 0,011+j0,0042
| 0,0072+j0.0027
|
| 0,015+j0,0011
| -0,011+j0,00008
| 0,0048+j0,0019
| -0,0036-j0,0014
|
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| 0,026+j0,068
| 0,019+j0,045
| -0,016-j0,02
| -0,011-j0,013
|
| 0,019-j0,072
| 0,015-j0,048
| -0,0018+j0,026
| 0,00063+j0,018
|
| -0,241-j0,989
| -0,241-j0,989
| 0,244+j0,383
| 0,244+j0,383
|
| -0,241-j0,989
| -0,241-j0,989
| 0,244+j0,383
| 0,244+j0,383
|
| -0,241-j0,989
| -0,241-j0,989
| 0,244+j0,383
| 0,244+j0,383
|
| -0,723-j2,968
| -0,723-j2,968
| 0,731+j1,15
| 0,731+j1,15
|
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| -0,019-j0,0012
| -0,0014-j0,0008
| 0,0062-j0,0025
| 0,0045-j0,0018
|
| -0,019-j0,0012
| -0,0014-j0,0008
| 0,0062-j0,0025
| 0,0045-j0,0018
|
| -0,019-j0,0012
| -0,0014-j0,0008
| 0,0062-j0,0025
| 0,0045-j0,0018
|
| -0,452-j1,85
| -0,452-j1,85
| 0,456+j0,716
| 0,456+j0,716
|
| 0,155+j0,579
| 0,155+j0,579
| -0,142-j0,216
| -0,142-j0,216
|
| 0,298+j1,271
| 0,298+j1,271
| -0,314-j0,5
| -0,314-j0,5
|
| -0,058-j0,00038
| -0,041-j0,00026
| -0,019-j0,00075
| 0,014-j0,0054
|
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| -1,658+j2,431
| -1,658+j2,431
| 0,337-j1,268
| 0,337-j1,268
|
| 2,551+j1,381
| 2,551+j1,381
| -1,278-j0,232
| -1,278-j0,232
|
Все расчеты несимметричных режимов при коротком замыкание транзита сводится в конечную таблицу16, для удобства и расчета комплектов защит, данные записываются по модулю. Таблица 16
Расчеты несимметричных режимов транзита
При коротком замыкании на Троицкой ГРЭС
| вид нессиметричного режима
| фаза А, особая фаза
| фаза В
| фаза С
| значения тока, кА
| значения напряжения, кВ
| значения тока, кА
| значения напряжения, кВ
| значения тока, кА
| значения напряжения, кВ
| max
| Min
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| трехфазное к.з
| 12,48
| 8,32
| 135,07
| 135,07
| 12,48
| 8,32
| 135,07
| 135,07
| 12,48
| 8,32
| 135,07
| 135,07
| межфазное к.з
| 0
| 0
| 135,072
| 135,072
| 10,8
| 7,2
| 67,538
| 67,538
| 10,8
| 7,2
| 67,538
| 67,538
| однофазное к.з
| 8,5
| 6,1
| 0
| 0
| 0
| 0
| 162,165
| 162,165
| 0
| 0
| 159,867
| 159,867
| двухфазное на землю
| 0
| 0
| 167,761
| 167,761
| 11,2
| 7,54
| 0
| 0
| 11,36
| 7,66
| 0
| 0
| обрыв А
| 0
| 0
| 1,607
| 1,607
| 0,025
| 0,017
| 0
| 0
| 0,025
| 0,017
| 0
| 0
| обрыв ВС
| 0,018
| 0,013
| 0
| 0
| 0
| 0
| 1,555
| 1,555
| 0
| 0
| 1,534
| 1,534
| При коротком замыкании на Приуральской
| вид нессиметричного режима
| фаза А, особая фаза
| фаза В
| фаза С
| значения тока,кА
| значения напряжения,кВ
| значения тока,кА
| значения напряжения,кВ
| значения тока,кА
| значения напряжения,кВ
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| трехфазное к.з
| 7,868
| 5,246
| 135,072
| 135,072
| 7,868
| 5,246
| 135,072
| 135,072
| 7,868
| 5,246
| 135,072
| 135,072
| межфазное к.з
| 0
| 0
| 135,072
| 135,072
| 6,754
| 4,542
| 67,538
| 67,538
| 6,754
| 4,542
| 67,538
| 67,538
| однофазное к.з
| 5,459
| 3,92
| 0
| 0
| 0
| 0
| 76,584
| 76,584
| 0
| 0
| 75,385
| 75,385
| двухфазное на землю
| 0
| 0
| 167,761
| 167,761
| 7,124
| 4,764
| 0
| 0
| 7,184
| 4,845
| 0
| 0
| обрыв А
| 0
| 0
| 68,252
| 68,252
| 1,479
| 1,051
| 0
| 0
| 1,5
| 1,071
| 0
| 0
| обрыв ВС
| 1,449
| 1,042
| 0
| 0
| 0
| 0
| 85,261
| 85,261
| 0
| 0
| 84. ,082
| 84,082
|
Продолжение Таблицы 16
При коротком замыкании на Качарах
| вид нессиметричного режима
| фаза А, особая фаза
| фаза В
| фаза С
| значения тока,кА
| значения напряжения,кВ
| значения тока,кА
| значения напряжения,кВ
| значения тока,кА
| значения напряжения,кВ
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| трехфазное к.з
| 17,431
| 11,621
| 134,613
| 134,613
| 17,431
| 11,621
| 134,613
| 134,613
| 17,431
| 11,621
| 134,613
| 134,613
| межфазное к.з
| 0
| 0
| 135,125
| 135,125
| 15,127
| 10,064
| 67,565
| 67,565
| 15,127
| 10,064
| 67,565
| 67,565
| однофазное к.з
| 12,849
| 9,189
| 0
| 0
| 0
| 0
| 157,113
| 157,113
| 0
| 0
| 153,654
| 153,654
| двухфазное на землю
| 0
| 0
| 167,761
| 167,761
| 11,201
| 7,543
| 0
| 0
| 11,361
| 7,659
| 0
| 0
| обрыв А
| 0
| 0
| 3,055
| 3,055
| 0,073
| 0,049
| 0
| 0
| 0,074
| 0,05
| 0
| 0
| обрыв ВС
| 0,058
| 0,041
| 0
| 0
| 0
| 0
| 2,943
| 2,943
| 0
| 0
| 2,901
| 2,901
| При коротком замыкании на Соколе
| вид нессиметричного режима
| фаза А, особая фаза
| фаза В
| фаза С
| значения тока,кА
| значения напряжения,кВ
| значения тока,кА
| значения напряжения,кВ
| значения тока,кА
| значения напряжения,кВ
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| max
| min
| трехфазное к.з
| 25,216
| 16,811
| 135,115
| 135,115
| 25,216
| 16,811
| 135,115
| 135,115
| 25,216
| 16,811
| 135,115
| 135,115
| межфазное к.з
| 0
| 0
| 135,115
| 135,115
| 21,646
| 14,559
| 68,318
| 68,318
| 21,646
| 14,559
| 68,318
| 68,318
| однофазное к.з
| 27,652
| 19,12
| 0
| 0
| 0
| 0
| 130,704
| 130,704
| 0
| 0
| 127,484
| 127,484
| двухфазное на землю
| 0
| 0
| 162,676
| 162,676
| 26,33
| 18,074
| 0
| 0
| 26,995
| 18,421
| 0
| 0
| обрыв А
| 0
| 0
| 1,363
| 1,363
| 0,026
| 0,017
| 0
| 0
| 0,026
| 0,018
| 0
| 0
| обрыв ВС
| 0,019
| 0,015
| 0
| 0
| 0
| 0
| 1,312
| 1,312
| 0
| 0
| 1,299
| 1,299
|
|