Главная страница
Навигация по странице:

  • Цель работы

  • В предшествующем режиме источник напряжения u

  • Вывод ы

  • 1.2 Исследование влияния угла сдвига периодического тока КЗ от напряжения

  • 1.3 Исследование влияния на коэффициент K

  • 2. В предшествующем режиме источник работает под нагрузкой.

  • Исследование на виртуальной модели трехфазного короткого замыкания в простейшей сети с источником бесконечной мощности. лаба 1. Отчет по лабораторной работе 2 Исследование на виртуальной модели трехфазного короткого замыкания в простейшей сети с источником бесконечной мощности


    Скачать 184.59 Kb.
    НазваниеОтчет по лабораторной работе 2 Исследование на виртуальной модели трехфазного короткого замыкания в простейшей сети с источником бесконечной мощности
    АнкорИсследование на виртуальной модели трехфазного короткого замыкания в простейшей сети с источником бесконечной мощности
    Дата05.02.2023
    Размер184.59 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлалаба 1.docx
    ТипОтчет
    #921280

    Министерство образования и науки Российской федерации

    Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

    Высшего профессионального образования

    «Южно-Уральский государственный университет»

    (национальный исследовательский университет)

    Факультет «Энергетический»

    Кафедра «Электрические станции, сети и системы»

    Отчет по лабораторной работе №2

    Исследование на виртуальной модели трехфазного короткого замыкания в простейшей сети с источником бесконечной мощности

    Выполнил: студент группы ПЗ-181

    Проверил: Коровин Ю.В.

    Челябинск 2020

    Цель работы:

    Детально исследовать на виртуальной модели влияние различных факторов на параметры электромагнитных переходных процессов при трехфазном коротком замыкании в простейшей сети бесконечной мощности.

    Таблица 1 – Исходные данные

    Вариант

    U, кВ

    Контур коммутации

    Нагрузка

    α,

    эл. град.

    φк – α, эл. град.

    x, Ом

    r, Ом

    xн, Ом

    rн, Ом

    3

    63,5

    4,2

    0,5

    90

    160

    20

    30



























    Рисунок 1 – Виртуальная модель для выполнения лабораторной работы

    В предшествующем режиме источник напряжения u(t)=Umsin(ωt+α) бесконечной мощности работает на холостом ходу.

    1.1 Исследование влияния момента КЗ на максимальное значение полного тока imи начальное значение апериодической составляющей тока iа(0).

    Таблица 2 – Полученные значения для первого опыта.


    α

    im

    ia(0)

    0

    36

    21

    10

    35,77

    20,5

    20

    35,07

    19

    30

    33,91

    17

    40

    32,29

    15

    50

    30,26

    11,5

    60

    27,86

    8,5

    70

    25,14

    5

    80

    22,19

    1,1

    90

    22,26

    -2,5

    100

    24,84

    -6

    110

    27,01

    -9

    120

    29,08

    -13

    130

    30,99

    -15,5

    140

    32,68

    -17,5

    150

    34,07

    -20

    160

    35,12

    -21

    170

    35,78

    -21,50

    180

    36

    -21




    Рисунок 2 –График зависимости для первого опыта

    Выводы:

    1. При увеличении угла α уменьшается начальное значение периодической составляющей тока, следовательно, уменьшается апериодическая составляющая, так как она компенсирует периодический ток. Так как полный ток является суммой этих составляющих, он тоже уменьшается.

    2. Так как угол сдвига токаΦкравен примерно 83 градуса, минимальное значение полного тока достигается не при α=90, а приблизительно при α=83. В этой же точке апериодическая составляющая тока переходит через ноль.

    1.2 Исследование влияния угла сдвига периодического тока КЗ от напряжения Φк= arctg(x/r) на постоянную времени апериодического тока Та и коэффициент Km= im/Iп.
    Для заданных вариантом параметров сети определим ударный коэффициент и угол сдвига тока:





    Для построения графиков зависимостей используем Excel. Меняя значения активного сопротивления от R=0,5 до R=50, рассчитываем значения постоянной времени и угла сдвига тока Φк для каждого случая. Максимальное значение тока и амплитуду периодической составляющей определяем по виртуальной модели и рассчитываем отношение Km.

    Выполнив необходимые расчеты, получаем данные, представленные в таблице 3:

    Таблица 3 – Полученные значения для второго опыта

    R

    Ta

    Φk

    im

    Iп

    Km

    0,5

    0,026752

    83,22

    35,07

    21,5

    1,631

    1

    0,013376

    76,61

    30,37

    21

    1,45

    2

    0,006688

    64,54

    23,84

    19

    1,25

    3

    0,004459

    54,47

    19,55

    17,4

    1,12

    4

    0,003344

    46,4

    16,49

    15,5

    1,063



    5

    0,002675

    40,03

    14,23

    13,8

    1,03

    10

    0,001338

    22,78

    8,28

    8,28

    1

    15

    0,000892

    15,64

    5,75

    5,75

    1

    20

    0,000669

    11,86

    4,39

    4,39

    1

    25

    0,000535

    9,54

    3,54

    3,54

    1

    30

    0,000446

    7,97

    2,96

    2,96

    1

    35

    0,000382

    6,84

    2,55

    2,55

    1

    40

    0,000334

    5,99

    2,23

    2,23

    1

    45

    0,000297

    5,33

    1,98

    1,98

    1

    50

    0,000268

    4,8

    1,78

    1,78

    1

    Затем построим графики зависимостей Ta=f(Φk), Km= f(Φk) и Kу= f(Φk).



    Рисунок 3 – График зависимости для второго опыта



    Рисунок 4 – График зависимости для второго опыта

    Выводы:

    1. С ростом активного сопротивления уменьшается Φк, при этом постоянная времени уменьшается, так как имеет обратную зависимость от активного сопротивления.

    2. при приближении Φкк 80˚ коэффициент Kmвозрастает и приближается к ударному коэффициенту, но не достигает его, т.к ударный ток возникает при Φк=90˚ и α=0.

    1.3 Исследование влияния на коэффициент Kmвеличины активного сопротивления rпри неизменных значениях x=4,2 Ом и разности (Φкα).

    Воспользуемся значениями R, Ta, Φk, рассчитанными в предыдущем опыте. Зная Φк, при различных сопротивлениях, рассчитаем значения α, при которых разность (Φкα) остается равной 30. Подставляя сопротивления и соответствующие им углы α в виртуальную модель, получаем максимальные значения полного тока и периодической составляющей и рассчитываем коэффициент Km.
    Таблица 4 – Полученные значения для третьего опыта

    R

    Ta

    Φk

    α(Φk-30˚)

    im

    Iп

    Km

    0,5

    0,0267

    83,22

    53,22

    29,44

    21,2

    1,388

    1

    0,0134

    76,61

    46,61

    27,21

    20,9

    1,302

    2

    0,0067

    64,54

    34,54

    22,95

    19

    1,208

    3

    0,0044

    54,47

    24,47

    19,39

    17,5

    1,108

    4

    0,0033

    46,4

    16,4

    16,56

    15,5

    1,068

    5

    0,0026

    40,03

    10,03

    14,34

    13,5

    1,062

    10

    0,0013

    22,78

    -7,22

    8,31

    8,2

    1,013

    15

    0,0009

    15,64

    -14,36

    5,77

    5,7

    1,012

    20

    0,0007

    11,86

    -18,14

    4,39

    4,38

    1,002

    25

    0,0005

    9,54

    -20,46

    3,54

    3,54

    1

    30

    0,0004

    7,97

    -22,03

    2,96

    2,96

    1

    35

    0,00038

    6,84

    -23,16

    2,55

    2,55

    1

    40

    0,00033

    5,99

    -24,01

    2,23

    2,23

    1

    45

    0,00029

    5,33

    -24,67

    1,99

    1,99

    1

    50

    0,00027

    4,8

    -25,2

    1,79

    1,79

    1


    Затем построим график зависимости Km= f(Ta) :



    Рисунок 5 – График зависимости для третьего опыта

    Вывод:


    1. С увеличением активного сопротивления уменьшается постоянная времени, так как у них обратная зависимость. При этом уменьшается коэффициент Km, затем значение примерно равно единице.


    2. В предшествующем режиме источник работает под нагрузкой.

    При заданных вариантом параметрах сети и значении угла α исследовать влияние нагрузки на величину коэффициента Km.

    Для построения графиков зависимостей используем Excel. Меняя значения нагрузки от 0 до 100(RН+jXН), рассчитываем значения полного сопротивления для каждого случая. Максимальное значение тока и амплитуду периодической составляющей определяем по виртуальной модели и рассчитываем отношение km.




    Таблица 5 – Полученные значения для четвертого опыта

    Rн

    Xн

    Zн

    im

    Iп

    Km

    0

    0

    0

    21,2

    21,3

    0,99

    800

    450

    917,87

    35,06

    21,4

    1,638

    1600

    900

    1835,75

    35,07

    21,4

    1,638

    2400

    1350

    2753,63

    35,07

    21,4

    1,638

    3200

    1800

    3671,51

    35,07

    21,4

    1,638

    4000

    2250

    4589,39

    35,07

    21,4

    1,638

    4800

    2700

    5507,27

    35,07

    21,4

    1,638

    5600

    3150

    6425,14

    35,08

    21,4

    1,639

    6400

    3600

    7343,02

    35,08

    21,4

    1,639

    7200

    4050

    8260,91

    35,08

    21,4

    1,639

    8000

    4500

    9178,78

    35,08

    21,4

    1,639

    8800

    4950

    10096,66

    35,08

    21,4

    1,639

    9600

    5400

    11014,53

    35,08

    21,4

    1,639

    10400

    5850

    11932,41

    35,08

    21,4

    1,639

    11200

    6300

    12850,29

    35,08

    21,4

    1,639

    12000

    6750

    13768,17

    35,08

    21,4

    1,639

    12800

    7200

    14686,05

    35,08

    21,4

    1,639

    13600

    7650

    15603,92

    35,08

    21,4

    1,639

    14400

    8100

    16521,81

    35,08

    21,4

    1,639

    15200

    8550

    17439,68

    35,08

    21,4

    1,639

    16000

    9000

    18357,56

    35,08

    21,4

    1,639




    Рисунок 6 – График зависимости для четвертого опыта

    Вывод:

    1. Величина нагрузки не влияет на величину коэффициента km.

    2. Величина коэффициента km при любых значениях нагрузки меньше ударного коэффициента kу=1,687.


    написать администратору сайта