Базова ступінь напруги, розрахунок основних параметрів
Застосування системи відносних одиниць часто істотно спрощує розрахункові вирази, що описують процеси в різних елементах електроенергетичної системи, полегшує контроль розрахункових даних і зіставлення результатів розрахунків для установок різної потужності, оскільки для таких установок відносні значення розрахункових величин часто мають однаковий порядок. Щоб отримати відносні значення різних фізичних величин, необхідно попередньо вибрати значення відповідних величин, що приймаються за базові, тобто в якості одиниць виміру. Зокрема, щоб висловити параметри різних елементів схеми заміщення електричного кола і параметри режиму в системі відносних одиниць, необхідно мати чотири базисні одиниці: базисне напруга Uб базисний струм Iб базисну потужність (трифазної системи) Sб і базисне опір ZБ. Дві з них вибирають довільно, а дві інші визначають зі співвідношення для потужності трифазної системи:
і формули, що виражає закон Ома:
В якості базових величин приймаються базова (базисна) потужність Sб і базове (базисне) напруга Uб. За базисну потужність приймається сумарна потужність генераторів (якщо потужності генераторів відомі), або приймається Sб = 100МВА (Sб = 1000МВА). Для основного ступеня, для якої проводиться розрахунок струмів короткого замикання приймається Uб = Uср. Середнє значення напруги ступені електричного кола Uср береться на 5% вище номінальної напруги мережі:
Uср = 0,23кВ; 0,4; 0,525; 0,69; 3.15кВ; 6,3кВ; 10,5кВ; 15,75кВ; 21кв; 37кв, і т.д.
У цій роботі, виходячи з параметрів встановлених трансформаторів, приймається Sб = 100МВА, Uб = 110кВ. Напруга другого ступеня UII = 10кВ.
Розраховуються базисний струм і опір, виходячи з прийнятих базисної потужності і напруги:
Приведення величин другого ступеня напруги до базисної
Приведення параметрів елементів схеми заміщення до базисних умов
Визначаються параметри елементів схеми заміщення в О.Н. з точним наведенням до базисної ступені напруги
Параметри синхронної навантаження
Сверхпереходное індуктивний опір по поздовжній осі ротора
Перехідний індуктивний опір по поздовжній осі ротора
Реактивний опір по поздовжній осі ротора
Реактивний опір зворотній послідовності обмоток статора
Активний опір обмоток статора
Розраховується номінальна реактивна потужність синхронної навантаження
Для синхронних генераторів і електродвигунів сверхпереходную ЕРС слід розраховувати за формулою (5.3), наведеної в п. 5.2.2 РД153-34.0-20.527-98 (Керівні вказівки з розрахунку струмів короткого замикання і вибором електроустаткування):
або за формулою для сверхпереходной поперечної ЕРС, в О.Н.:
Параметри асинхронної навантаження
Активні і реактивні опору АТ наводяться до базисних умов другого ступеня, розраховується сверхпереходная ЕРС АД.
Реактивний опір обмоток статора
Активний опір обмоток статора
Величина сверхпереходной ЕРС двигуна, приведена до другого ступеня
Параметри силових трансформаторів
Сукупна навантаження (SНтр-ра) на трансформатор складе
Величина відносного реактивного опору трансформатора, наведеного до базисної ступені складе
Величина відносного активного опору трансформатора, наведеного до базисної ступені складе
параметри ВЛЕП
Для визначення відносної реактивної складової опору лінії ХЛ *. ХЛ0 *. і активною складовою, наведених до базових умов першого ступеня, використовуються табличні дані: Х0 / Х1 = 4,7, а також параметри ЛЕП: Худ. Rуд і довжина L
Величина відносної реактивної складової опору ВЛЕП, наведеної до базисної ступені
Величина відносної активної складової опору ВЛЕП
Величина відносної реактивної складової нульової послідовності
система електропостачання
Система представлена шинами нескінченної потужності, для якої визначена відносна, приведена до базових умов першого ступеня величина ЕРС
Еквівалентна схема заміщення при трифазному КЗ
1.5.1 Тут представлена розрахункова схема заміщення для розрахунку трифазного короткого замикання. Для точки КЗ на лінії, прийнято що воно сталося на шинах генератора. Опір генератора приймається рівним нулю. Опору і ЕРС для даної схеми, згідно виконаного попереднього розрахунку у відносних одиницях і приведених до базисних умов відповідно рівні:
1.5.2 Схема заміщення приводиться до більш простої, що містить дві паралельні гілки з однаковими параметрами.
1.5.3 За відомим законам з курсу ТОЕ розраховуються еквівалентні опори гілок проміжної схеми:
За методом двох вузлів обчислюються еквівалентні ЕРС проміжної схеми:
Розраховується періодична складова сверхпереходного струму КЗ в іменованих одиницях (для отримання розмірної величини її чисельного значення, необхідно помножити відносну величину на базовий струм):
де I1 і I2 - струми КЗ гілок проміжної схеми заміщення. Вони розраховуються як:
Розрахунок постійної часу гілок еквівалентної проміжної схеми заміщення проводиться за формулою:
1.7.1 Для розрахунку постійної часу необхідно обчислити активний опір гілок схеми заміщення. Для цього складається еквівалентна схема заміщення системи, в яку включаються тільки активні опори елементів:
1.7.2 Схема перетвориться в проміжну, розраховуються значення R1 і R2:
