рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

В расчетах несимметричных КЗ

В расчетах несимметричных КЗ - раздел Педагогика, Предмет изучения. Основные понятия. Возникновение и развитие   Из Курса Тоэ Известно, Что В Электрических Устройствах, Выпол...

 

Из курса ТОЭ известно, что в электрических устройствах, выполненных несимметрично, применение метода симметричных составляющих в значительной мере упрощает анализ несимметричных режимов, поскольку при этом симметричные составляющие токов связаны законом Ома с симметричными составляющими напряжений только одноименной последовательности. Другими словами, если какой-либо элемент цепи несимметричен и обладает по отношению к симметричным составляющим токов прямой (), обратной () и нулевой () последовательностей сопротивлениями и соответственно, то симметричные составляющие напряжений в этом элементе будут определяться как

(9.1)

(9.2)

(9.3)

Все величины в уравнениях 9.1−9.3 и последующих комплексные. Для упрощения записи индекс комплексной записи, кроме необходимых случаев, будет опускаться. Сопротивления и называют сопротивлениями прямой, обратной и нулевой последовательностей.Комплексная форма записи уравнений справедлива не только для установившегося режима, но и для переходного процесса, так как токи и напряжения при переходном процессе можно представить в виде проекций на соответствующую ось вращающихся и неподвижных векторов. Вместе с тем при переходном процессе в системах с вращающимися электрическими машинами строго метод не применим. Это связано с несинусоидальностью процесса и его нелинейностью, а метод симметричных составляющих базируется на синусоидальном изменении составляющих и принципе наложения.

Пульсирующее поле статора вызывает вторую гармонику тока в обмотке возбуждения, и та в свою очередь вызывает третью гармонику тока статора. Третья гармоника тока статора приводит к образованию четвертой гармоники в роторе, и процесс повторяется. Апериодическая составляющая тока статора приводит к образованию пульсирующего тока ротора и второй гармоники тока статора. Далее процесс образования высших гармоник повторяется, и в итоге при переходном процессе в статоре и роторе представлен весь ряд гармоник. При отсутствии емкости в цепи, амплитуды гармоник с ростом их порядкового номера уменьшаются. При любом несимметричном режиме синхронной машины возникают высшие гармоники, причем они проявляются при прочих равных условиях тем интенсивнее, чем больше несимметрия ротора.

 

Рис. 9.1. Образование высших гармоник при несимметричном режиме синхронной машины

без демпферных обмоток

Метод симметричных составляющих относится к искусственным методам расчета трехфазных цепей и широко применяется для анализа несимметричных режимов их работы. Основным положением метода симметричных составляющих является тезис о том, что любую несимметричную систему токов и других режимных параметров трехфазной системы можно разложить на три симметричные, называемые системами прямой, обратной и нулевой последовательностей, которые различаются порядком чередования фаз, и рассматривать их независимо одну от другой (рис. 9.2).

Симметричные системы токов прямой и обратной последовательностей представляют собой три одинаковых по величине вектора, расположенных под углом 120о, вращающихся против часовой стрелки. Для прямой последовательности соблюдается нормальное чередование фаз А-В-С, а для обратной – обратное чередование фаз А–С–В. Соотношения между фазными значениями устанавливаются с помощью операторов поворота фазы:

и .

 

а) б) в)

Рис. 9.2. Системы последовательностей: а) прямой; б) обратной; в) нулевой

 

Симметричная система токов нулевой последовательности (рис. 9.2в) отличается от прямой и обратной. Она представляет собой систему трех переменных токов, совпадающих по фазе и имеющих одинаковую амплитуду. Эти токи являются, по существу, разветвлением однофазного тока, для которого три провода трехфазной цепи составляют один прямой провод, а обратным служит земля или четвертый (нулевой) провод. Появление токов нулевой последовательности в сети означает возникновение в ней несимметричного замыкания на землю. Предположение о наличии трех последовательностей требует раздельного определения параметров элементов, определения путей протекания токов каждой последовательности и составления схем замещения для них.

После нахождения симметричных составляющих может быть синтезированы полные величины параметров режима каждой фазы через его симметричные составляющие:

 

(9.4)

При известных полных величинах анализом могут быть найдены отдельные симметричные составляющие, например (см. рис. 9.3):

IA1 = (IA + aIB + a2IC);

IA2 = (IA +a2IB + aIC); (9.5)

IA0 = (IA + IB + IC)

 

а) б) в) г)

Рис. 9.3. Разложение несимметричной системы токов на симметричные составляющие:

а− ток прямой последовательности, б − ток обратной последовательности, в − ток нулевой последовательности, г − несимметричная система токов

 

Протекающие по обмоткам статора токи прямой, обратной и нулевой последовательностей создают магнитные потоки тех же последовательностей, а последние наводят в статоре соответствующие ЭДС Поэтому в расчет вводятся только те ЭДС, которые или известны, или не зависят от внешних условий цепи статора, причем в силу симметричного выполнения статорной обмотки эти ЭДС являются ЭДС только прямой последовательности.

Установленные у синхронных машин устройства автоматического регулирования возбуждения независимо от их конструкции реагируют только на отклонения напряжения прямой последовательности и стремятся поддержать это напряжение на постоянном уровне, которое принимается равным номинальному для каждой машины.

В соответствии с этим для несимметричного КЗ основные уравнения второго закона Кирхгофа для отдельных последовательностей будут иметь вид:

(9.7)

Подготовленные для анализа несимметричных коротких замыканий вида (n) при учете только индуктивных сопротивлений отдельных последовательностей уравнения (9.7) принимают вид

, (9.8)

 

где: − симметричные составляющие напряжения и тока в месте КЗ; − результирующая ЭДС прямой последовательности; − результирующие сопротивления схем соответствующих последовательностей относительно точки КЗ.

В подавляющем числе практических расчетов несимметричных переходных процессов обычно довольствуются учетом лишь основной гармоники токов и напряжений. Именно при таком ограничении представляется возможным применять метод симметричных составляющих в его обычной форме . Задача нахождения токов и напряжений при рассматриваемом несимметричном переходном процессе по существу сводится к вычислению симметричных составляющих этих величин.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Предмет изучения. Основные понятия. Возникновение и развитие

Предмет изучения Основные понятия Возникновение и развитие Проблем переходных процессов... Трехфазные сети с изолированной... Требования к защите от поражения электрическим током В электрических...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: В расчетах несимметричных КЗ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Проблем переходных процессов
  Первоначально конструкции электрических машин выполнялись с требованиями нормальной работы. Их мощности были малы, и они обладали естественным запасом устойчивости против механическ

РЕЖИМЫ РАБОТЫ НЕЙТРАЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
  Согласно ПУЭ [1] в РФ принята следующая классификация режимов работы нейтрали электрических сетей. 1. Изолированная нейтраль – режим работы, при котором нейтраль трансформа

Простое замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью
Рассмотрим схему трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, изображенную на рисунке 2.6, при замыкании фазы С на землю.­

Достоинства и недостатки сетей с изолированной нейтралью
  Рассмотрим основные достоинства и недостатки сети с изолированной нейтралью. Достоинства 1. Высокая надежность работы электрической сети – до 95 % замыканий

Трехфазные сети с заземленной нейтралью. Достоинства и недостатки
  В таких сетях нейтраль трансформатора заземляется либо «глухо», т.е. непосредственно присоединяется к заземляющему устройству, либо через низкоомный резистор или реактор. Ток при од

В электрических сетях
В сетях как с изолированной, так и с заземленной нейтралью предъявляются очень высокие требования к защите человека от поражения электрическим током. Существует определенный порог тока, ко

Приближенное исследование переходных процессов
В сетях с напряжением выше 1000 В преобладают индуктивные сопротивления элементов и активными сопротивлениями часто можно пренебречь. При этом расчетные схемы сводятся к однородным и существенно со

Эквивалентная постоянная времени
  Для цепи, состоящей из последовательно соединенных элементов, определение постоянной времени не представляет труда, принимая в её расчете индуктивное и активное сопротивление всей к

Переходный процесс при включении трансформатора на холостом ходу
  Рассматриваемый процесс включения однофазного трансформатора с разомкнутой первичной обмоткой (рис. 3.12) полностью идентичен процессу включения катушки с ферромагнитным сердечником

Методы преобразования схем замещения
Для нахождения взаимного сопротивления между источником и точкой КЗ могут быть использованы методы, известные из теории линейных цепей: последовательное сложение сопротивлений, параллельное сложени

Система относительных единиц при расчетах КЗ
  Выражение электрических величин в относительных единицах широко применяется в теории электрических машин. Это обусловлено тем, что представление любой величины не в именованных, а о

Основные характеристики и параметры
  Установившийся режим короткого замыкания – это та стадия переходного процесса, когда затухли все возникшие в начальный момент времени свободные токи и полностью закончился по

Учет нагрузки в установившемся режиме короткого замыкания
  Нагрузка, подключенная до короткого замыкания, увеличивает ЭДС и, следовательно, ток короткого замыкания и перераспределяет токи при КЗ Как правило, в практических расчетах

ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ
7.1. Учет системы при расчете токов короткого замыкания   В зависимости от мощности источника питания предприятия при расчетах токов коротко

Расчета
Метод расчетных кривых является одним из первых методов расчета переходных процессов при коротком замыкании. Метод был разработан в 1940 г., он применяется, когда задача ограничена нахождением тока

И последовательность расчета
Рассмотрим теперь метод, который позволяет найти в произвольный момент переходного процесса не только ток в месте КЗ, но и распределение этого тока в схеме, что часто необходимо при решении вопросо

Расчета
Этот метод является современным и основным методом расчета переходных процессов при коротком замыкании [2, 11, 12]. Основные допущения: 1. Мощность генераторов

Нахождение коэффициентов распределения
Закон изменения периодической составляющей тока определяется близко расположенными источниками, и это не учитывается в должной мере при объединении источников. Сущность уточнения расчетов практичес

Постановка задачи и проблемы решения
Исследование переходных процессов в электрических машинах представляет собой сложную задачу. Для ее упрощения при исследовании электромагнитных процессов в синхронных машинах вводятся допущения иде

Индуктивности обмоток синхронной машины
Собственные и взаимные индуктивности фазных обмоток изменяются по периодическому закону с двойной частотой (рис. 8.2).    

Обобщенный вектор трехфазной системы и замена переменных
Мгновенные значения фазных величин трехфазной системы можно получить, как проекции трех фазных величин на одну ось времени, так и проектируя один вектор на три оси времени, сдвинутых на

На постоянное напряжение
Простейшим случаем решения уравнений Парка−Горева является исследование переходного процесса при включении обмотки возбуждения на постоянное напряжение. Решение этой задачи имеет большое знач

Внезапное КЗ синхронной машины без демпферных обмоток
  Ранее были рассмотрены вопросы определения периодической и апери

Параметры элементов для прямой и обратной последовательностей
Все сопротивления, которыми характеризуются отдельные элементы в нормальном симметричном режиме, а также в симметричном переходном процессе, по сути, являются сопротивлениями прямой последовательно

И автотрансформаторов
  Трансформаторы. Реактивность нулевой последовательности трансформатора в значительной мере определяется его конструкцией и соединением обмоток. Со стороны обмотки, с

Воздушных и кабельных линий
  Ток нулевой последовательности ВЛЭП возвращается через землю и по заземленным цепям, расположенным параллельно линии (защитные тросы, рельсовые пути вдоль линии и др.). Главная труд

Схемы замещения отдельных последовательностей
  При применении метода симметричных составляющих к расчету любого несимметричного режима основной задачей является составление схем замещения в общем случае всех трех последовательно

Общие положения
  Поперечная несимметрия в произвольной точке трехфазной системы в общем виде может быть представлена присоединением в этой точке неодинаковых сопротивлений (рис. 10.1). &nbs

Двухфазное КЗ. Определение токов и напряжений
  Для дополнения исходной системы уравнений (9.8), записанной для

Однофазное КЗ. Определение токов и напряжений
При однофазном коротком замыкании на землю фазы А () граничные условия будут:

Двухфазное КЗ на землю. Определение токов и напряжений
  При одновременном коротком замыкании фаз В и С на землю в одной точке (рис. 10.6) граничные условия будут: или

Правило эквивалентности прямой последовательности
Выражения для токов и напряжений в месте несимметричного короткого замыкания приведены в таблице 10.1. Таблица 10.1 Токи и напряжения при различных видах КЗ

Комплексные схемы замещения
  Установленные в предыдущих параграфах соотношения между симметричными составляющими напряжений в месте короткого замыкания позволяют для каждого вида несимметричного КЗ соединить сх

Соотношения между токами при различных видах КЗ
  Правило эквивалентности прямой последовательности позволяют достаточно просто произвести сравнение различных видов КЗ. Имея ввиду, что короткие замыкания разных видов проис

Трансформация симметричных составляющих
  При трансформации симметричных составляющих следует учитывать группу соединения трансформатора. Рассмотрим трансформацию симметричных составляющих на примере 0 (12) и 11 групп соеди

При расчетах несимметричных КЗ
Все изложенные ранее практические методы и приемы расчета переходного процесса при трехфазном (симметричном) коротком замыкании согласно правилу эквивалентности прямой последовательности могут быть

Особенности расчета токов КЗ в сетях напряжением до 1000 В
  В электроустановках напряжением до 1 кВ токи КЗ достигают больших значений (десятки килоампер), поэтому при выборе электрических аппаратов и проводников таких установок их электроди

Особенности расчета тока КЗ в цепях постоянного тока
На промышленных предприятиях устройства постоянного тока существуют в виде сетей электроснабжения внутризаводского электрического транспорта и сетей электроустановок. Сети городского транспорта – 5

Схемные решения
Схемные решения принимаются на стадии проектирования схем развития энергосистем, мощных электростанций и схем развития сетей повышенного напряжения. Схемные решения состоят в выборе оптимальных схе

Деление сети
Деление сети используют в процессе эксплуатации, когда требуется ограничить рост уровней токов КЗ при развитии энергосистем. Стационарное деление сети(СДС) – это деление сети в норм

Использование токоограничивающих устройств
Общие требования: − ограничивать значение токов КЗ; − поддерживать на более высоком уровне напряжение в узлах сети; − уменьшить сброс активной нагрузки

Оптимизация режима работы нейтрали
Изменение режима заземления нейтралей возможно при выполнении ряда условий: 1. Силовые трансформаторы 330 кВ и выше не могут работать с разземленной нейтралью. 2. Сети

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги