Справочник от Автор24
Электроника, электротехника, радиотехника

Конспект лекции
«Токи и напряжения в месте двухфазного короткого замыкания»

Справочник / Лекторий Справочник / Лекционные и методические материалы по электронике, электротехнике, радиотехнике / Токи и напряжения в месте двухфазного короткого замыкания

Выбери формат для чтения

pdf

Конспект лекции по дисциплине «Токи и напряжения в месте двухфазного короткого замыкания», pdf

Файл загружается

Файл загружается

Благодарим за ожидание, осталось немного.

Конспект лекции по дисциплине «Токи и напряжения в месте двухфазного короткого замыкания». pdf

txt

Конспект лекции по дисциплине «Токи и напряжения в месте двухфазного короткого замыкания», текстовый формат

Министерство образования и науки Республики Казахстан Некоммерческое АО «Алматинский университет энергетики и связи имени Гумарбека Даукеева» Институт Электроэнергетики и электротехники Кафедра Электроэнергетических систем ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ для студентов специальности 5В071800 - Электроэнергетика 5 Лекция. Токи и напряжения в месте двухфазного короткого замыкания Алматы 2021 1 Дисциплина «Переходные процессы в электроэнергетике» является одной из профилирующих для электроэнергетических специальностей. Переходные процессы возникают в электрических системах как при нормальной эксплуатации (включение и отключение нагрузок, источников питания, отдельных цепей и пр.), так и в аварийных условиях (обрыв нагруженной цепи или отдельной ее фазы, короткое замыкание, выпадение машины из синхронизма и т.д.). Изучение переходных процессов необходимо прежде всего для ясного представления причин возникновения и физической сущности этих процессов, а также для разработки практических критериев и методов их количественной оценки, с тем чтобы можно было предвидеть и заранее предотвратить опасные последствия таких процессов. Важно понимать переходные процессы, но еще важнее уметь сознательно управлять ими. При любом переходном процессе происходит в той или иной мере изменение электромагнитного состояния элементов системы и нарушение баланса между моментом на валу каждой вращающейся машины и электромагнитным моментом. В результате этого нарушения соответственно изменяются скорости вращения машин, т.е. некоторые машины испытывают торможение, в то время как другие – ускорение. Такое положение существует до тех пор, пока регулирующие устройства не восстановят нормальное состояние, если это вообще осуществимо при изменившихся условиях. Из этого следует, что переходный процесс характеризуется совокупностью электромагнитных и механических изменений в системе. Последние взаимно связаны и, по существу, представляют единое целое. 2 5 Лекция. Токи и напряжения в месте двухфазного короткого замыкания Содержание лекции: расчет двухфазного короткого замыкания. Цель лекции: изучение методов расчета двухфазного короткого замыкания. Двухфазное короткое замыкание между фазами В и С (см. рисунок 5.1) характеризуется следующими условиями: ; ; . Рисунок 5.1 Так как сумма фазных токов равна нулю, то система является уравновешенной и, следовательно, . Разложим ток фазы А на симметричные составляющие: , откуда . Исходя из условия (5.1) , можно убедится в том, что . Из (5.2), (4.1) и (4.2) вытекает равенство 3 (5.2) j X1Σ = - j X2Σ, заменив в котором на согласно (5.1), получим расчетное выражение для определения тока при двухфазном КЗ: . (5.3) Комплексная форма выражения (5.3) означает, что ток отстает от фазной ЭДС на угол 90о (деление на j) и по абсолютному значению равен: . (5.4) Используя метод симметричных составляющих, находим токи в поврежденных фазах: ; . (5.5) (5.6) Абсолютное значение полного тока при двухфазном КЗ определится из (5.4) (5.6): . (5.7) На основании (5.7) для момента возникновения КЗ , где (5.8) - сверхпереходная междуфазная ЭДС. В случае питания КЗ от энергосистемы . 4 (5.10) На рисунке 5.1,б приведено построение симметричных составляющих и полных токов для двухфазного короткого замыкания фаз В –С. Для определения напряжений в месте КЗ следует учесть следующее: для систем с заземленной нейтралью, когда сопротивление X0Σ имеет конечное значение, напряжение при на основании (4.3) также равно нулю; для систем с изолированной нейтралью, когда Х0 Σ = ∞ и = - ∞∙0 – неопределенность, короткие замыкания не влияют на смещение нейтрали системы относительно рассматриваются. земли и в уравнениях напряжений не Симметричные составляющие напряжений и можно определить по (4.1) и (4.2), после чего, используя метод симметричных составляющих, определить напряжения в месте КЗ. 5.1 Соотношение токов двухфазного и трехфазного короткого замыкания и ударный ток двухфазного короткого замыкания В практических расчетах, как правило, принимают X1Σ = X2Σ. После замены X2Σ на X1Σ ток двухфазного КЗ в начальный момент времени определится: (5.11 ) и . (5.12) Обозначим начальное значение тока через Iпо и, поделив (5.11) на (3.2), а также (5.12) на (3.4), получим искомое соотношение токов для двухфазного и трехфазного КЗ , (5.13) где и - соответственно действующие значения периодической составляющей тока двухфазного и трехфазного КЗ для t =0. Так как при определении тока прямой последовательности двухфазное КЗ можно условно представить как некоторое трехфазное за 5 сопротивлением X1Σ + X2Σ, ударный ток двухфазного КЗ можно выразить по аналогии с трехфазным . (5.14) Ударный коэффициент определяют в зависимости от вида расчетной схемы на основании (3.6) или (3.8), применяя для расчета увеличенные по сравнению с трехфазными КЗ значения Х∑ и R∑ соответственно на ∆Х = Х2∑ и ∆R2∑. Исходя из условия X1Σ = X2Σ и заменяя в (5.14) (5.13), получим: в соответствии с . При равенстве ударных коэффициентов ударный ток трехфазного КЗ превосходит по значению ток двухфазного КЗ, причем соотношение токов составляет: . 5.2 Алгоритм расчета тока несимметричного короткого замыкания Структура выражений для токов в месте несимметричных КЗ позволяет получить универсальную формулу для расчета тока любого несимметричного КЗ: , где (5.15) - результирующая ЭДС прямой последовательности; - суммарное сопротивление схемы замещения прямой последовательности; - коэффициент, характеризующий рассчитываемый вид КЗ, причем , , , 6 - шунт несимметричного КЗ, который включается между началом и концом схемы прямой последовательности и определяется суммарными сопротивлениями обратной и нулевой последовательностей: , , . Расчет тока в точке несимметричного КЗ можно разбить на несколько основных этапов: 1) Составляются схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей. 2) Производятся расчет и приведение параметров схемы замещения. При этом учитываются различия параметров прямой, обратной и нулевой последовательностей отдельных элементов схемы. 3) Определяются суммарные сопротивления схем прямой, обратной и нулевой последовательностей. Преобразования проводятся относительно начала и конца схемы каждой последовательности. 4) Находится результирующая ЭДС схемы прямой последовательности. Если схема замещения прямой последовательности содержит более одной ЭДС, то их эквивалентирование производится относительно начала и конца схемы. 5) Вычисляется коэффициент рассчитываемого короткого замыкания . 6) Определяется шунт короткого замыкания . 7) Рассчитывается полный ток в месте КЗ по выражению (5.15). Если задачей расчета является определение напряжений в месте КЗ либо их симметричных составляющих, то используют выражения (4.1) – (4.3). 7

Рекомендованные лекции

Смотреть все
Энергетическое машиностроение

Несимметричные короткие замыкания

Лекция 4. Несимметричные короткие замыкания Содержание лекции:особенности несимметричных коротких замыканий и методы их расчета. Цели лекции: изучение...

Электроника, электротехника, радиотехника

Переходные процессы в системах электроснабжения

Курс лекций ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ Раздел 1 Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах Составил: с...

Автор лекции

Хмара Г.А.

Авторы

Электроника, электротехника, радиотехника

Электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный техничес...

Автор лекции

Эрнст А. Д.

Авторы

Электроника, электротехника, радиотехника

Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ материалы лекций СОДЕРЖАНИЕ Лекция №1 5 Общие сведения о переходных процессах 5 ...

Электроника, электротехника, радиотехника

Переходные процессы в электроэнергетических системах

1 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ХАКАССКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ФГАОУ ВО «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫ...

Электроника, электротехника, радиотехника

Переходные процессы в ЭЭС

Министерство образования и науки РФ ФГБОУ ВПО Ангарская государственная техническая академия _________________________________________________________...

Автор лекции

И.Г. Голованов. Н.Г. Голованова

Авторы

Электроника, электротехника, радиотехника

Переходные процессы в электроэнергетических системах

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗ...

Автор лекции

Горелов Ю.И.

Авторы

Электроника, электротехника, радиотехника

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тульский государственный ун...

Автор лекции

Ершов С.В.

Авторы

Электроника, электротехника, радиотехника

Частотные характеристики электрических цепей первого порядка. Комплексные передаточные функции

3. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПЕРВОГО ПОРЯДКА. КОМПЛЕКСНЫЕ ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ФУНКЦИИ Частотные зависимости гармонических колебаний в ЭЦ, ...

Электроника, электротехника, радиотехника

Преобразовательная техника

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Политехнический институт Сибирского федерального университета ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА Конспект лекций Краснояр...

Автор лекции

Лопатин А. А.

Авторы

Смотреть все