Расчет  параметров  режима  системы  в  о. Е.

 

1. Мощность, поступающая в систему в о.е.

 

 o.e.

 

2. Напряжение приемной системы, выбранной за основную ступень,

 

  т.е.   U _C = U_C = 1  o.e.

 

3. Ток в цепи от генератора до приемной системы в о.е.

Выражение комплексной мощности в о.е. через напряжение и ток имеет следующий вид:

 

S = U ∙ Î,

где Î – сопряженный комплексный тока.

Полная мощность в комплексной форме в точке поступления ее в приемную систему в о.е.

 

S _С = U _С ∙ Î_С = 1 • Î _С,

 

откуда комплексный ток

I _C = S _C = p – jq.

 

Здесь р = I_a – активная составляющая мощности и тока;

q = I_p – реактивная составляющая мощности и тока, в о.е.

 

 

Построение  схемы  замещения  нормального  режима

Электросистемы

 

1. Схема замещения электросистемы для предшествующего режима изображена на рис. 2.12.

 

 

Рис. 2.12

 

2. Векторная диаграмма тока и напряжения в точке 2.

Векторная диаграмма тока и напряжения строится на основе расчета тока. Примерный вид векторной диаграммы приведен на рис. 2.13.

 

 

 

Рис. 2.13

 

3. Напряжение на выходе генератора (точка 1) находится по второму закону Кирхгофа:

U _Г = U _C + jX_C I _C,,

 

где Х_С = Х_{Т 1} + Х _{L 1} + X_{L 2} + X_{T 2}.  

4. ЭДС генератора (внутренняя ЭДС)

 

Е = U _C + j (X_C + X_d) I _C.

 

5. Модуль переходной ЭДС

 

 

Здесь U_Г – напряжение на выводах генератора в предшествующем режиме;

I_C – ток генератора в предшествующем режиме (он же ток в линии);

φ₀ = φ_c – угол отставания тока I _C oт напряжения генератора U _Г;

 сверпереходное сопротивление генератора.

Вектор переходной ЭДС Е ^`` совпадает по направлению с вектором внутренней ЭДС Е.

Комплексное выражение переходной ЭДС

 

 

6. Векторная диаграмма ЭДС, тока и напряжения предшествующего режима.

Векторная диаграмма строится в координатных осях комплексной плоскости (+1, +j) для векторов (комплексов) тока I _C, ЭДС Е и Е ^``, напряжений U _C и U _Г.

Примерный вид векторной диаграммы изображен на рис. 2.14.

 

 

Рис. 2.14

Электрические углы на векторной диаграмме соответствуют геометрическим углам, модуль же вектора (его длина) пропорционален соответствующей величине. Для векторной диаграммы, в случае представления величин в о.е., масштаб является общим. За единицу следует принимать вектор U _C = 1.

Для удобства построения векторной диаграммы целесообразно исходить из записи векторов ЭДС, тока и напряжения в показательной форме:

 

 

2.4.4. Схемы  замещения  для  определения  результирующих

Параметров

 

1. Схема замещения прямой последовательности.

Эта схема соответствует схеме замещения нормального режима. Так как, согласно заданию, расчет режима несимметричного КЗ проводится для начального момента внезапного нарушения симметрии, то все источники ЭДС вводятся в схему замещения своими переходными параметрами: переходной ЭДС Е ^`` и переходным сопротивлением .

При необходимости расчета установившегося несимметричного режима в схеме замещения генератор должен быть введен источником ЭДС Е и сопротивлением Х_d.

Следует заметить, что в данном случае переходными параметрами в схему замещения вводится только генератор.

Схема замещения для определения результирующих ЭДС и сопротивления относительно места КЗ приведена на рис. 2.15.

 

 

Рис. 2.15

 

Результирующие параметры:

 

 

2. Схемы замещения обратной и нулевой последовательностей.

Схема замещения обратной последовательности по структуре совпадает со схемой прямой последовательности. Отличие заключается в том, что в схеме отсутствуют источники ЭДС обратной последовательности. Генератор вводится в схему замещения обратной последовательности сопротивлением Х₂, которое в практических расчетах может быть принято равным переходному сопротивлению . Схема замещения обратной последовательности для определения результирующего сопротивления приведена на рис. 2.16.

Результирующее сопротивление

 

 

Здесь Х₁₂ = Х₂ + Х_Т1 + Х_L1;   X₂₂ = X_L2 + X_T2;  X₂  X_d^``.

 

 

Рис. 2.16

 

Схема замещения нулевой последовательности по структуре может существенно отличаться от схем прямой и обратной последовательностей. Это связано с тем, что токи нулевой последовательности, разветвляясь от места КЗ на землю по генераторной ветви и ветви системы, обратно замыкаются через заземленные нейтрали трансформаторов Т1 и Т2. В обмотках трансформаторов, соединенных в треугольник, токи нулевой последовательности протекают по замкнутому контуру треугольника и не,,попадают'' ни в генератор, ни в систему.

Так как токи нулевой последовательности протекают в обеих обмотках, трансформаторы в схемах замещения нулевой последовательности должны быть представлены своим полным сопротивлением, которое принимается равным сопротивлению для прямой последовательности

 

Х_Т(0)  Х_Т(1),

 

где индексы,,0'' и,,1'' относятся к величинам сопротивления трансформатора для нулевой и прямой последовательностей соответственно.

Для линий электропередач – воздушных одноцепных и двухцепных - сопротивления линий оказываются существенно больше, чем для токов прямой последовательности. Это обусловлено тем, что, протекая синфазно по всем проводам трехфазной линии, токи обратной последовательности создают вокруг проводов значительно большее магнитное поле, чем при протекании по ним уравновешенной системы токов. Для точных расчетов при определении сопротивлений Х_L(0) используют специальные схемы замещения линий [1].

Отношение сопротивлений Х_L(0) = X₀ и Х_L(1) = X₁ для одноцепной линии со стальными тросами: X₀/X₁  3,0;  то же с хорошо проводящими тросами: X₀/X₁  2,0;  двухцепная линия без тросов: X₀/X₁  5,5,  то же с хорошо проводящими тросами: X₀/X₁  3,0.

В данном задании рекомендуется принимать Х₀ = 3Х₁.

Схема замещения нулевой последовательности для рассматриваемой системы имеет вид, изображенный на рис. 2.17.

 

 

Рис. 2.17

 

Обозначив

Х ₁₀ = Х_{Т 1} + 3 Х _{L 1};

 

X ₂₀ = X_{T 2} + 3 X_{L 2},

 

найдем результирующее сопротивление нулевой последовательности относительно места КЗ: