[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki
Zakłócenia w układach elektroenergetycznych
LABORATORIUM 5
Obliczenia zwarciowe - zadania do samodzielnego wykonania
1)
Dla fragmentu systemu przedstawionego na Rys. 3 obliczyć maksymalny początkowy prąd zwarciowy
I
kB
'' podczas zwarcia trójfazowego w węźle
B
sieci 110 kV. Obliczenia przeprowadzić w jednostkach
mianowanych i względnych.
Rys. 3
Reaktancje elementów systemu wyznaczamy na podstawie poniższych zależności. Wartość współczynnika c
dobieramy z tabeli. W obliczeniach pomijamy rezystancję elementów (jest mniejsza niż 0,3 reaktancji).
X
G
=
x
d
''
U
rG
2
S
rG
2
X
T
=
u
kr
U
rTHV
100
S
rT
X
Q
=
cU
n
2
''
S
kQ
X
L
=
x
L
l
Po obliczeniu powyższych reaktancji należy je sprowadzić na poziom napięcia w miejscu zwarcia i obliczyć
reaktancję zwarciową
X
kB
(należy ją wyznaczyć ze schematu zastępczego). Poszukiwany początkowy prąd
zwarciowy wyznacza się z wzoru:
=
cU
n
''
I
kB
3
X
kB
1 zadania z podręcznika P.Kacejko, J.Machowski „Zwarcia w sieciach elektroenergetycznych. Podstawy obliczeń” WNT 1993
1
Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki
Obliczenia w jednostkach względnych
Przeprowadzając obliczenia w jednostkach względnych należy przyjąć jednostki podstawowe. Proszę
przyjąć następujące wartości:
–jednostkę mocy: S
n
= 100 MVA,
–jednostkę napięcia: U
n
= 115,5 kV, co stanowi 1,05 napięcia znamionowego w miejscu zwarcia,
oraz wyznaczyć jednostkę impedancji Z
n
i jednostkę prądu
I
n
z zależności dla układu trójfazowego.
Wyznaczone uprzednio reaktancje należy przeliczyć na jednostki względne. Prąd początkowy w jednostkach
względnych wyznaczamy ze wzoru:
''
3
X
kB
⋅
3
U
n
j.w.
=
I
kB
I
n
=
cU
n
''
I
kB
S
n
który po uwzględnieniu wyboru napięcia U
n
oraz definicji Z
n
możemy przekształcić do postaci:
j.w.
=
c
1,05
X
kB
j.w.
=
1,05
''
I
kB
(1)
X
kB
Prąd początkowy w jednostkach bezwzględnych wyznaczamy mnożąc wartość względną przez jednostkę
podstawową:
I
kB
'' =
I
kB
'' (
j.w.
) ·
I
n
(2)
Obliczenia w jednostkach względnych przy oszacowaniu przekładni transformatora
Zastosowanie jednostek względnych w obliczeniach zwarciowych jest korzystne w przypadku
wprowadzenia założenia, że przekładnie transformatorów są równe stosunkom napięć znamionowych,
a napięcia znamionowe generatorów są o 5 % wyższe od napięć szyn, do których są one przyłączone. Można
wtedy znacznie uprościć wyznaczanie reaktancji elementów:
X
G
'
j.w.
=
X
d
''
S
n
S
G
X
T
j.w.
=
u
kr
S
n
S
T
100
X
L
j.w.
=
x
L
l
Z
n
X
Q
j.w.
=
S
n
''
S
kQ
Prąd początkowy w jednostkach względnych wyznaczamy tak jak poprzednio z wzoru
(1)
a w jednostkach
bezwzględnych z wzoru
(2)
.
2
Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki
2)
Dla fragmentu systemu przedstawionego na Rys. 4 obliczyć maksymalny początkowy prąd zwarciowy
I
kB
'' podczas zwarcia trójfazowego na szynach
A
w sieci 15 kV, przy następujących wariantach pracy sieci:
a) wyłączniki
W1
i
W2
zamknięte,
b) wyłącznik
W1
zamknięty,
W2
otwarty,
c) wyłącznik
W1
otwarty,
W2
zamknięty,
d) wyłączniki
W1
i
W2
otwarte,
Rys. 4. a) schemat fragmentu systemu, b) schemat zastępczy z zastępczą sem
2
S
rT
X
L1
=
x
L
l
1
X
T1
=
X
T2
=
u
kr
U
rTLV
100
U
rTLV
U
rTHV
2
X
Q1
=
cU
n
2
'
X
L1
=
X
L1
S
kQ1
X
Q2
=
cU
n
2
U
rTLV
U
rTHV
2
'
X
Q1
=
X
Q1
S
kQ2
W sprawozdaniu proszę zamieścić wyniki wszystkich obliczeń (prąd zwarciowy oraz reaktancje: obliczane z
podanych wzorów, sumaryczne, sprowadzone na jeden poziom napięcia, przeliczone na jednostki
względne), z objaśnieniami i ewentualnie dodatkowymi schematami zastępczymi.
3
[ Pobierz całość w formacie PDF ]