Μεγάλη εγκυκλοπαίδεια του πετρελαίου και του φυσικού αερίου

Ηλεκτρική παροχή > Βραχυκυκλώματα σε ηλεκτρικά συστήματα

Προσδιορισμός της περιοδικής συνιστώσας του ρεύματος βραχυκύκλωμααπό ισχυρές γεννήτριες
Οι παράμετροι των οικιακών γεννητριών υψηλής ισχύος διαφέρουν σημαντικά από τις παραμέτρους των γεννητριών χαμηλής και μέσης ισχύος.
Χρησιμοποιώντας τις υπολογιζόμενες καμπύλες στο Σχ. Το 38-12 και το 38-13 για ισχυρά μηχανήματα οδηγεί σε σημαντικά σφάλματα.
Με βάση τις απλοποιημένες εξισώσεις Park - Gorev για σύγχρονη μηχανήχρησιμοποιώντας υπολογιστή, προέκυψαν καμπύλες μεταβολών στις περιοδικές συνιστώσες του ρεύματος βραχυκυκλώματος. ισχυρές γεννήτριες turbo και υδρογόνου. Οι υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν για τις ακόλουθες αρχικές συνθήκες:
1. Γεννήτρια σε βραχυκύκλωμα εργάστηκε με ονομαστικό φορτίο. το φορτίο συνδέεται στην πλευρά υψηλής τάσης του μπλοκ μετασχηματιστή (Εικ. 38-17).

Εικόνα 38-17. Σχέδιο για τον προσδιορισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος από ισχυρές γεννήτριες.

2. Σύστημα διέγερσης ανεξάρτητο από βαλβίδα με σταθερά. Πραγματοποιήθηκαν επίσης υπολογισμοί για διεγέρτη ηλεκτρικής μηχανής (εφεδρική διέγερση) μεΜε. Η διέγερση οροφής υιοθετείται για στροβιλογεννήτριες, για υδρογεννήτριες.

3. Θεωρείται βραχυκύκλωμα στους ακροδέκτες της γεννήτριας και πίσω από τον μετασχηματιστή της μονάδας (σημεία 1 και 2 στο Σχ. 38-17).
Οι καμπύλες που παρουσιάζονται στα Σχ. 38-18 - 38-20 δίνουν την εξάρτηση

Οπου - περιοδική συνιστώσα του ρεύματος βραχυκυκλώματος. τη στιγμή g?- περιοδικό (υπερπαροδικό) ρεύμα αυτή τη στιγμή t =0.
Για να προσδιορίσετε το ρεύμασε κιλοαμπέρ, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί πρώτα το υπομεταβατικό ρεύμα. Με βραχυκύκλωμα στα τερματικά

σε βραχυκύκλωμα πίσω από τον μετασχηματιστή μπλοκ

όπου E" είναι το υπερμεταβατικό emf της γεννήτριας, o. e; - ονομαστικό ρεύμαγεννήτρια, kA;- το ίδιο, αλλά μειωμένο στο υψηλότερο στάδιο τάσης του μετασχηματιστή HV, kA.- υπερμεταβατική επαγωγική αντίδραση της γεννήτριας, o. μι.;- η επαγωγική αντίδραση του μετασχηματιστή μειωμένη στην ονομαστική ισχύ της γεννήτριας, o. μι.
Το απαιτούμενο περιοδικό ρεύμα είναι ίσο με

Εδώ καθορίζεται από τις καμπύλες στο Σχ. 38-18-38-20 για μια δεδομένη στιγμή t.
Στο Σχ. 38-18 δείχνει τις καμπύλες που πρέπει να χρησιμοποιούνται για στροβιλογεννήτριες 200, 300 και 500 MW τύπων ТВВ, ТГВ και ТВМ. Χρησιμοποιώντας τις ίδιες καμπύλες, μπορούν να βρεθούν ρεύματα για μια μονάδα που αποτελείται από έναν σύγχρονο αντισταθμιστή τύπου SWR με ισχύ 50 ή 100 MBA και έναν μετασχηματιστή της αντίστοιχης ισχύος. Αλλαγή στο ρεύμα βραχυκυκλώματος από τις πιο ισχυρές στροβιλογεννήτριες (800 και 1.200 MW) δίνεται στο Σχ. 38-19. Οι καμπύλες για υδρογεννήτριες φαίνονται στο Σχ. 38-20. Ακολουθούν οι μέσες καμπύλες για εγχώριες υδρογεννήτριες ισχύος 115, 225 και 500 MW.
Με τη διάρκεια του βραχυκυκλώματος t >2 s το ρεύμα μπορεί να ληφθεί ίσο με την τιμή του στο t =2 s.

Ρύζι. 38-18. Καμπύλες του λόγου του περιοδικού ρεύματος βραχυκυκλώματος των στροβιλογεννήτριων ισχύος 200-500 MW προς το υπομεταβατικό ρεύμα τους. 1 - βραχυκύκλωμα στους ακροδέκτες της γεννήτριας: 2-k.c. πίσω από τον μετασχηματιστή? συμπαγείς καμπύλες - στο Te=0; διακεκομμένες καμπύλες - σε Te=0,25 s.

Ρύζι. 38-19. Καμπύλες του λόγου του περιοδικού ρεύματος βραχυκυκλώματος των στροβιλογεννήτριων 800 c 1.200 MW προς το υπομεταβατικό ρεύμα τους στο Te = 0. 1 - βραχυκύκλωμα στα τερματικά της γεννήτριας. 2 - βραχυκύκλωμα πίσω από τον μετασχηματιστή.

Ρύζι. 38-20. Καμπύλες του λόγου του περιοδικού ρεύματος βραχυκυκλώματος των υδρογεννητριών 115-500 MW προς το υπομεταβατικό ρεύμα τους. 1 - βραχυκύκλωμα στα τερματικά της γεννήτριας. 2 δωματίων η. πίσω από τον μετασχηματιστή μπλοκ: συμπαγείς καμπύλες στο Te=0; διακεκομμένες καμπύλες σε Te-0,25 s.

Σελίδα 1

Η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος αλλάζει κατά μήκος μιας αρμονικής καμπύλης σύμφωνα με το ημιτονοειδές EMF της γεννήτριας. Απεριοδική - καθορίζεται από τη φύση της εξασθένησης του ρεύματος βραχυκυκλώματος, ανάλογα με ενεργητική αντίστασηκυκλώματα στάτορα γεννήτριας και περιελίξεις.

Η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος / r στον κλάδο G αλλάζει με την πάροδο του χρόνου σύμφωνα με τις παραμέτρους των γεννητριών (αντισταθμιστές), τα χαρακτηριστικά των ρυθμιστών διέγερσης, την απόσταση του σημείου κλεισίματος κ.λπ. Η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος 1pC του Ο κλάδος Γ είναι σταθερός στο χρόνο.

Καμπύλες μεταβολών ρεύματος κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος.

Η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος αλλάζει κατά μήκος μιας αρμονικής καμπύλης σύμφωνα με το ημιτονοειδές EMF της γεννήτριας. Απεριοδική - καθορίζεται από τη φύση της εξασθένησης του ρεύματος βραχυκυκλώματος, η οποία εξαρτάται από την ενεργή αντίσταση του κυκλώματος και τις περιελίξεις του στάτη της γεννήτριας.

Η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος / n (r στον κλάδο G αλλάζει στο χρόνο σύμφωνα με έναν σύνθετο νόμο που καθορίζεται από τις παραμέτρους των γεννητριών και τα χαρακτηριστικά των ρυθμιστών διέγερσης. Η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος / n s στον κλάδο C θεωρείται ότι Η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος στο σημείο σφάλματος είναι ίση με το άθροισμα αυτών των δύο ρευμάτων.Το κύκλωμα δύο ακτίνων χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του παλμού του τετραγωνικού ρεύματος στο k.

Η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος βραχυκυκλώματος από τη γεννήτρια ποικίλλει με την πάροδο του χρόνου σύμφωνα με έναν περίπλοκο νόμο.

Η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος του στάτη υπό κανονικές συνθήκες μεταγωγής δεν πρέπει να υπερβαίνει το 3-5 φορές το ονομαστικό ρεύμα. Σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, η περιοδική συνιστώσα επιτρέπεται να είναι πέντε φορές μεγαλύτερη από το ονομαστικό ρεύμα.

Η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος του στάτη κατά την κανονική ενεργοποίηση της γεννήτριας δεν πρέπει να υπερβαίνει το 3-5 φορές το ονομαστικό ρεύμα. Σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, η περιοδική συνιστώσα επιτρέπεται να είναι πέντε φορές μεγαλύτερη από το ονομαστικό ρεύμα.

Η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος του στάτη (ταυτόχρονα με όλες τις περιττές αρμονικές) μειώνεται στη σταθερή τιμή της με τη σταθερά χρόνου του κυκλώματος του ρότορα. Η απεριοδική συνιστώσα του ρεύματος του ρότορα, που συμβαίνει κατά τη διάρκεια ενός ξαφνικού βραχυκυκλώματος, μειώνεται σύμφωνα με τον ίδιο νόμο σε μια σταθερή τιμή συνεχές ρεύμα IrL. Στο κύκλωμα του ρότορα, όλες οι ακόμη υψηλότερες αρμονικές ανιχνεύονται σε σταθερή κατάσταση.

Το ρεύμα υπέρτασης είναι η υψηλότερη δυνατή στιγμιαία τιμή του ρεύματος βραχυκυκλώματος. Το ρεύμα υπέρτασης εμφανίζεται όταν πληρούνται ταυτόχρονα οι ακόλουθες συνθήκες:

πριν από το βραχυκύκλωμα δεν υπήρχε ρεύμα στο κύκλωμα (ρελαντί).

τη στιγμή του βραχυκυκλώματος η τάση διέρχεται από το μηδέν.

Το ρεύμα κλονισμού βραχυκυκλώματος υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

όπου k y είναι ο συντελεστής κρούσης:

, (4.8)

όπου T a είναι η σταθερά χρόνου του βραχυκυκλώματος, που υπολογίζεται με τον τύπο:

, (4.9)

όπου f είναι η συχνότητα του ρεύματος στο σύστημα ισχύος, x eq είναι το ισοδύναμο άεργο, r eq είναι η ισοδύναμη ενεργή αντίσταση σε σχέση με το σημείο βραχυκυκλώματος.

Η ισοδύναμη αντίδραση σε σχέση με το σημείο K1 υπολογίζεται στην υποενότητα 4.1. Ο υπολογισμός της ισοδύναμης ενεργού αντίστασης πραγματοποιείται ομοίως σύμφωνα με το διάγραμμα στο σχήμα 1.1, αλλά επαγωγική ηλεκτρική αντίστασητα στοιχεία πρέπει να αντικατασταθούν με ενεργά.

Ενεργή αντίσταση της γεννήτριας:

, (4.10)

για γεννήτριες G1, G2, G3:

Ενεργή αντίσταση μετασχηματιστών και αυτομετασχηματιστών δύο περιελίξεων:

. (4.11)

Για τον μετασχηματιστή T1:

;

Για τον αυτόματο μετασχηματιστή AT1:

Οι ενεργές αντιστάσεις των περιελίξεων ενός αυτομετασχηματιστή τριών περιελίξεων είναι οι ίδιες και υπολογίζονται με τον τύπο:

. (4.12)

Η ενεργή αντίσταση του συστήματος είναι πενήντα φορές μικρότερη από την αντιδραστική:

Η ενεργός αντίσταση των γραμμών ισχύος υπολογίζεται παρόμοια με την αντιδραστική:

Το σχήμα 4.7 δείχνει ένα ενδιάμεσο ισοδύναμο κύκλωμα:

Σχήμα 4.7 – Υπολογισμός ισοδύναμης ενεργού αντίστασης για το σημείο K1

Ισοδύναμη ενεργή αντίσταση:

Χρησιμοποιώντας τον τύπο (4.4), προσδιορίζεται η σταθερά χρόνου του κυκλώματος:

Σύμφωνα με τον τύπο (4.2), το ρεύμα κρούσης είναι ίσο με:

Η ισοδύναμη ενεργή αντίσταση σε σχέση με το σημείο K2 υπολογίζεται με παρόμοιο τρόπο (Εικόνα 4.8).

Σχήμα 4.8 – Υπολογισμός ισοδύναμης ενεργού αντίστασης για το σημείο K2

Ισοδύναμη αντίσταση:

Σταθερά χρόνου κυκλώματος:

Ο συντελεστής κρούσης υπολογίζεται με τον τύπο (4.3):

Ρεύμα κρούσης:

Πραγματική τιμή του ρεύματος κρούσης:

4.4. Προσδιορισμός της εξασθένησης της συνιστώσας του περιοδικού ρεύματος

Εξασθένηση της περιοδικής συνιστώσας του ρεύματος βραχυκυκλώματος για χρονικά σημεία 0,1 s. 0,2 s; 0,3 s προσδιορίζεται από τυπικές καμπύλες.

Για τον υπολογισμό της εξασθένησης, χρησιμοποιούνται οι αρχικές τιμές των περιοδικών συνιστωσών των ρευμάτων από πηγές ενέργειας - το σύστημα και οι γεννήτριες. Αυτά τα ρεύματα υπολογίζονται στην υποπαράγραφο 4.1· θα πρέπει να μειωθούν στην τάση στην οποία συνέβη το βραχυκύκλωμα.

Αρχικές τιμές περιοδικών στοιχείων για το σημείο K1 σε λεωφορεία 220 kV:

;

Πρώτον, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί το ονομαστικό ρεύμα της γεννήτριας, μειωμένο στη μέση τάση του σημείου βραχυκυκλώματος χρησιμοποιώντας τον τύπο:

. (4.13)