Редукторы. МЕт. курсовой. Содержание раечетно пояснительной записки
 Скачать 2.5 Mb.
|
|
4. Расчет максимальных токов короткого замыкания для заданных точек подстанции. Расчет максимальных токов короткого замыкания для заданных точек подстанции наиболее рационально произвести методом относительных единиц при базисных условиях. По этому методу расчет параметров при трехфазном коротком замыкании выполняется в следующей последовательности: На основании заданной схемы внешнего электроснабжения составляется расчетная схема. Определяются базисные условия (параметры) для всех расчетных точек короткого замыкания. 3. На основании расчетной схемы составляется схема замещения. Производится расчет относительных сопротивлений схемы замещения. Преобразование схемы замещения и приведение ее к наиболее простому виду с одновременным расчетом относительных сопротивлений для каждой вновь составленной схемы. После определения результирующих относительных сопротивлений до всех точек короткого замыкания производится расчет параметров цепи короткого замыкания. В рассмотренной последовательности производится расчет параметров цепи короткого замыкания в максимальном и минимальном режимах. 4.1 Расчетная схема Расчетная схема — это упрощенная схема внешнего электроснабжения, на которой указываются только те элементы и их параметры, которые влияют на режим короткого замыкания проектируемой подстанции и потому должны быть учтены при выполнении расчетов.  Если расчет производится для максимального режима, то в расчетной схеме остаются все источники питания и все ЛЭП, идущие от них к проектируемой подстанции. Если на этом пути встречаются другие подстанции, то их оборудование также сохраняется полностью. В целом на расчетной схеме остаются генераторы, трансформаторы, питающая система, ЛЭП, реакторы, которые и будут фигурировать в дальнейших расчетах. На расчетной схеме необходимо все элементы пронумеровать, для электрических аппаратов указать заданные номинальные параметры в именованных единицах, которые будут необходимы для расчета относительных сопротивлений. Для ЛЭП указать длину в километрах.В целях упрощения расчетов для каждой электрической ступени соответствующего уровня напряжения на расчетной схеме вместо действительных напряжений на сборных шинах указывают средние значения напряжения Uсогласно табл. 4.1. Таблица 4.1.  Приняв для каждой электрической ступени среднее напряжение, считают, что номинальные напряжения всех элементов, включенных на данной ступени, равны ее среднему напряжению. На расчетной схеме необходимо указать точки короткого замыкания. Обязательно необходимо рассчитать токи короткого замыкания на сборных шинах всех распределительных устройств. 4.2. Базисные условия Система величин, которая положена в основу расчетов параметров цепи короткого замыкания, называется базисной. В базисную систему величин входят базисная мощность Sб, базисное напряжение U б,базисные токи /б, связанные между собой выражением мощности для трехфазной системы, МВА  (4.1)При этом произвольно можно задаваться только двумя базовыми величинами. Обычно задаются базисными значениями мощности и напряжения и по ним определяют базисный ток. Базисные значения обычно выражают в следующих единицах: мощность в МВА, напряжение в кВ, ток в кА. 4.2.1. Базисная мощность В случае, если мощность питающей энергосистемы не известна, то за базисную мощность можно принять Sб = 100МВА или Sб = 1000МВА. Базисная мощность принимается одной и той же для всех ступеней напряжения цепи короткого замыкания. 4.2.2 Базисное напряжение Для каждой ступени напряжения схемы внешнего электроснабжения в качестве базисного напряжения для расчета сопротивлений принимают среднее напряжение, т. е. U б == U ср, которое превышает номинальное напряжение приемников электроэнергии на 5%.. Эти значения напряжения проставляются на расчетных схемах. Для номинальных и рабочих максимальных напряжений значения средних напряжений приведены в табл. 4.1.1. 4.2.3. Базисный ток Для ступеней напряжения, где указаны точки короткого замыкания рассчитывается базисный ток, кА  (4.2)4.3. Эквивалентная электрическая схема замещения Схемой замещения называют электрическую схему, соответствующую по исходным данным расчетной схеме, но в которой все трансформаторные (магнитные) связи заменены электрическими, то есть все элементы расчетной схемы заменяют соответствующими сопротивлениями. Каждое сопротивление обозначают дробью, в числителе которой ставят порядковый номер, соответствующий нумерации на расчетной схеме, а в знаменателе — рассчитанное в п. 4.4 его значение.  При этом каждый генератор, реактор, двухобмоточный трансформатор, питающая система и ЛЭП заменяются одним сопротивлением, а трехобмоточный трансформатор — тремя, соединенными в звезду (рис. 4.3.1) Рис. 4.1. Участки электрической цепи и схемы их замещения 4.4. Расчет относительных сопротивлений элементов цепи короткого замыкания Сопротивления отдельных элементов в относительных единицах, приведенные к единым базисным условиям рассчитываются по формулам, приведенным в табл. 4.1. Сопротивление в расчетных формулах обозначается х*б, где: индекс * указывает, что величина выражена в относительных единицах (размерность отсутствует); индекс «б» указывает, что расчет ведется при базисных условиях. За индексом «б» ставится индекс того элемента, для которого рассчитывается сопротивление (в формулах), а при расчете сопротивлений схем замещения — порядковый номер сопротивления. Трехобмоточные трансформаторы в схему замещения вводятся тремя сопротивлениями. Для трехобмоточных трансформаторов задаются в паспорте напряжения короткого замыкания пар обмоток, %: - высшего-среднего напряжения UKB_c; высшего-низшего напряжения UKB_H; среднего-низшего напряжения UKс.н. -низшего напряжения UKB_H; среднего-низшего напряжения UKс.н. Таблица 4.2 Расчетные выражения для определения значение относительных сопротивлений  Для того чтобы определить сопротивление каждой обмотки трехобмоточного трансформатора, необходимо вначале определить их напряжение короткого замыкания, %  (4.3)а затем по формуле для двухобмоточного трансформатора определить значения относительных сопротивлений каждой обмотки  (4.4) В формулы табл. 4.1 все мощности подставляются в МВА, напряжение в кВ, ток в кА, длина ЛЭП в км, удельное индуктивное сопротивление ЛЭП х0 в Ом / км, напряжение короткого замыкания трансформаторов в %, индуктивное сопротивление реактора хн.р в %.  Таблица 4.3 Средние удельные индуктивные сопротивления линий электропередач 4.5. Преобразование схем замещения После того как схема замещения составлена и определены сопротивления всех элементов, она преобразуется к наиболее простому виду (рис. 4.2).  Рис. 4.2. Результирующая схема замещения до расчетной точки короткого замыкания Преобразование (свертывание) схемы выполняется в направлении от источника питания к месту короткого замыкания. При этом используются известные правила последовательного и параллельного сложения сопротивлений, преобразования звезды сопротивлений в треугольник и обратно, многоугольника в многолучевую звезду и т.п. Эти правила представлены в табл 4.4 При преобразовании схем замещения при наличии нескольких источников питания их необходимо объединять, а отходящие от них сопротивления считать включенными параллельно, как показано на рис. 4.3.  Рис. 4.3. Объединение разделенных цепей Если в процессе расчета потребуется определять распределение суммарного тока по ветвям, то это осуществляется определением коэффициентов распределения  Пример расчета см. в учебнике В.С. Почаевец Электрические подстанции стр. 40 Таблица 4.4 Основные формулы для преобразования схем замещения  Расчетные выражения для определения параметров короткого замыкания сведены в таблицу 4.5. Таблица№4.5
|
-базисная мощность, МВА;
-базисный ток, кА; 
результирующее относительное сопротивление до точки короткого замыкания.
, с 
- собственное время отключения выключателя с приводом (0,1 с)
=
-базисная мощность, МВА;
- результирующее относительное сопротивление до точки короткого замыкания
с
- время выдержки срабатывания защиты (см п.1.3. стр.7);
- собственное время срабатывания защиты (0,1 с);