Слайд 1Основы расчета токов короткого замыкания
1. Составление схем замещения и расчет
их параметров.
2. Преобразование схем замещения.
Слайд 2Порядок расчёта токов КЗ:
1. Составляют расчётную схему СЭС.
2. Составляют её
эквивалентную схему замещения.
3. Определяют параметры всех элементов схемы замещения (ЭДС,
сопротивления и др.)
4. Преобразовывают и упрощают схему замещения до простейшего вида.
5. Вычисляют токи КЗ.
Слайд 31. Составление схем замещения и расчет их параметров.
Слайд 4Расчёт токов КЗ начинается с составления расчётной схемы.
Так как
рассматриваемая система является симметричной трёхфазной системой, то расчёт можно вести
на одну фазу и пользоваться при этом однолинейным изображением схем.
Слайд 51.1 Расчётная схема – это упрощенная однолинейная схема электрической системы,
включающая все источники и все элементы системы, по которым протекают
токи КЗ (с перспективой на 5 лет, составляется по принципи-альной схеме системы).
Источники : все синхронные генера-торы, система, а также работающие СД и АД, мощностью более 100 кВт.
Слайд 61.2 Схема замещения электрической системы представляет собой совокупность схем замещения
отдельных элементов, соединённых в той же последовательности, что и на
расчётной схеме.
ОСОБЕННОСТЬ !
Слайд 7При расчёте токов КЗ схема замещения составляется для сверхпереходного режима,
т.е. источники представляются в ней своими сверхпереходными ЭДС Ed´´ и
сверхпереходными индуктивными сопротивлениями xd´´
Слайд 8Рисунок 1,а – Представление элементов электрической системы в схемах замещения
Слайд 9Рисунок 1,б – Представление элементов электрической системы в схемах замещения
Слайд 10Рисунок 2 – Пример расчетной (а) и
эквивалентной (б) схемы
Слайд 11Порядок расчёта токов КЗ:
1. Составляют расчётную схему СЭС.
2. Составляют её
эквивалентную схему замещения.
3. Определяют параметры всех элементов схемы замещения (ЭДС,
сопротивления и др.)
4. Преобразовывают и упрощают схему замещения до простейшего вида.
5. Вычисляют токи КЗ.
Слайд 121.3 Параметры элементов схемы замещения (сопротивления), как и параметры режима
(напряжения, тока, мощности) могут быть выражены как в системе имено-ванных
единиц, так и в системе относительных единиц.
Точность результатов расчёта не зависит от выбранной системы единиц !
Слайд 13В системе именованных единиц параметры E, U, I, Z, X,
r, S выражаются в [ В, А, Ом, ВА] или
в их производных.
Если в расчётной схеме имеются трансформаторы, т.е. разные ступени напряжения, то все параметры схемы замещения приводятся к основной (базисной) ступени напряжения.
Слайд 14Рекомендуется за базисную ступень напряжения применять ту ступень, где находится
точка КЗ.
Именованные величины, преобразованные к базисной ступени напряжения, называются приведёнными
и обозначаются кружочком сверху.
(1)
где - коэф. трансформации
Слайд 16(1) – формулы для точного приведения.
В практических расчётах часто используют
приближённое приведение как в именованных, так и относительных системах единиц.
Оно заключается в том, что для каждой ступени трансформации устанавливают среднее номинальное напряжение Uср. по специальной шкале [1, с. 61]
Слайд 17Рисунок 2 – Пример расчетной (а) и
эквивалентной (б) схемы
Слайд 18Тогда приведение упрощается и (1) для именованных величин принимают вид
(2):
(2)
Слайд 19Расчёты в именованных единицах проводят, как правило:
- когда исходные данные
(параметры элементов схемы)
указаны в именованных единицах;
- в сетях с напряжением менее 1 кВ.
Слайд 20На практике чаще используют относительные единицы. Расчёты в них часто
существенно упрощаются, облегчается контроль расчётных данных и сопоставление результатов расчёта
для установок различной мощности, т.к. для таких установок относительные значения расчётных величин имеют одинаковый порядок.
Слайд 21В относительных номинальных величинах за единицу измерения принимают номинальные значения
своих параметров: Uн, Iн, Sн, Xн. Тогда
относительные номинальные значения будут иметь вид:
(3)
Слайд 22Расчёты токов КЗ в установках выше 1 кВ
чаще производят в относительных базисных единицах. В них истинные значения
параметров делятся на базисные значения.
(4)
Слайд 23Базисных величин всего четыре.
На практике две из базисных величин выбираются
произвольно:
базисную мощность Sб – кратную десяти, например: 10 МВА, 100
МВА и др.;
базисное напряжение Uб рекомендуется выбирать по напряжению в точке КЗ;
остальные две выбирают из выражений
Слайд 24Если в расчётной схеме имеются трансформаторы, то для относительных базисных
единиц, как и для именованных, проводится точное или приближенное приведение
к основной (базисной) ступени напряжения.
При приближенном приведении в выражениях (4) заменяют
Слайд 25Если исходные данные приведены в относительных номинальных единицах, то для
преобразования их в относительные базисные единицы используют формулы:
Ср. знач. парам.
элементов см. [4] с.14, 15, 22.
Выводы:
1. Эквивалентная схема замещения по своей сути
представляет математическую модель, в которой реальные элементы электрической системы замещаются их сопротивлениями (индуктивными или полными).
2. Для расчетов токов КЗ эквивалентные схемы составляются для сверхпереходного режима.
3. Параметры схем замещения в электрических сетях выше 1000 В, как правило, выражаются в относительных базисных единицах, а в сетях ниже 1000 В – в именованных единицах.
4. При, наличии трансформаторов параметры схем замещения приводят к базисной ступени напряжения (где находится точка КЗ).
Слайд 272. Преобразование схем замещения.
Слайд 28Порядок расчёта токов КЗ:
1. Составляют расчётную схему СЭС.
2. Составляют её
эквивалентную схему замещения.
3. Определяют параметры всех элементов схемы замещения (ЭДС,
сопротивления и др.)
4. Преобразовывают и упрощают схему замещения до простейшего вида.
5. Вычисляют токи КЗ.
Слайд 29Простейшая схема – это эквивалентная схема, состоя-щая из одного результирующего
сопротивления хрез , с одной стороны к которому приложена
расчетная
ЭДС , а с другой – находится расчетная точка КЗ с нулевым потенциалом (нарисуйте её).
Слайд 30Рисунок 3 – Схема замещения, преобразованная к простейшему виду
Слайд 31Рисунок 4,а – Основные формулы преобразования схем
Слайд 32Рисунок 4,б – Основные формулы преобразования схем
Слайд 33Выводы:
1. Целью преобразования схемы замещения является приведение ее к простейшему
виду.
2. Преобразование включает в себя последовательное и параллельное сложение сопротивлений,
последовательное преобразование треугольника сопротивлений в звезду и обратно.
Слайд 34 Вопросы для контроля:
1. В чем
отличие расчетной схемы от принципиальной схемы электрической системы?
2. Сколько всего
базисных величин и как они выбираются?
3. Какова цель преобразования схемы замещения электрической сети?
4. Что представляет собой простейшая схема замещения?