На первом этапе необходимо определить результирующее сопротивление
и результирующую ЭДС относительно точки к.з. (узел «b»). В процессе упрощения схемы, как и ранее, сохраняем промежуточные результаты. В качестве исходной позиции принимаем схему (рис.1.4) и максимально используем ранее полученные результаты. По результатам расчета имеем:· относительно узла «f»
// ; // ; ; ;· относительно узла «е»
// ; // ; ; ;· относительно узла «m»
// ; // ; // ; ;· относительно узла «b» (точка к.з.)
// ; // ; ; .Рис.2.2. Схема замещения прямой последовательности электрической сети
Результирующие параметры схемы
// ; // .Периодическая слагаемая трехфазного тока к.з.
;СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
Схема обратной последовательности по структуре полностью совпадает со схемой прямой последовательности. Отличие схемы обратной последовательности состоит в том, что в ней ЭДС всех генерирующих источников питания принимаются равными нулю, а в месте короткого замыкания приложено напряжение обратной последовательности
. Кроме того, для генераторов сопротивление обратной последовательности ; для всех прочих элементов сопротивление обратной и прямой последовательностей одинаковы. В практических расчетах можно принимать В силу этого допущения имеем .СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
Схема нулевой последовательности существенно отличается от схемы прямой последовательности и в значительной мере определяется соединением обмоток трансформаторов. Началом схемы нулевой последовательности считают точку, в которой объединены ветви с нулевым потенциалом, а ее концом – место к.з., в котором приложено
.Для рассматриваемого примера схема нулевой последовательности представлена на рис.2.3. В нее входят все ВЛ-220 кВ, автотрансформаторы АТ-1 – АТ-3 обмотками высокого и низкого напряжений (обмотки среднего напряжения «звезда с нулем» находятся на холостом ходу и током не обтекаются), трансформаторы Т1, Т2 всеми тремя обмотками и «система». Для автотрансформаторов (АТ-1 – АТ3), трансформаторов (Т1, Т2) и «системы» сопротивления нулевой последовательности равны сопротивлениям прямой последовательности.
Сопротивление нулевой последовательности ЛЭП существенно больше сопротивления прямой последовательности.
В упрощенных практических расчетах сопротивление нулевой последовательности (
) воздушных линий электропередач допускается определять через коэффициент , значение которого зависит от конструктивного исполнения ЛЭП. Приближенные значения коэффициентов приведены в табл.2.1.Таблица 2.1
Исполнение воздушной линии электропередачи | |
Одноцепная линия без троса | 3,5 |
Одноцепная линия со стальным тросом | 3,0 |
Одноцепная линия с хорошо проводящим тросом | 2,0 |
Двухцепная линия без троса | 5,5 |
Двухцепная линия со стальным тросом | 4,7 |
Двухцепная линия с хорошо проводящим тросом | 3,0 |
Примем следующие конструктивные исполнения ВЛ:
Л1 - двухцепная с хорошо проводящим тросом;
Л2, Л3 - одноцепные со стальным тросом;
Л4 - одноцепная без троса.
В соответствии с этим и данными табл.2.1 имеем следующие значения сопротивлений нулевой последовательности ВЛ:
; ; .Преобразование схемы и расчет
В силу значительной аналогии процесса упрощения схемы прямой и нулевой последовательностей мы приведем его в сокращенной форме.
По данным рис.2.3 находим эквиваленты:
· относительно узла «а»
;· относительно узла «k» («b»)
// ;· относительно узла «e»
.Рис. 2.3. Схема замещения нулевой последовательности электрической сети
· относительно узла «k» («b»)
// ;· относительно узла «e»
.Преобразование фрагмента схемы ЛЭП-С, окаймленного узлами «а», «b», «е», «d», «система», как и ранее, проведем в два этапа, используя рис.2.1.
На первом этапе «звезду» сопротивлений 14, 15, 16 (рис.2.1, б) заменяем
сопротивлений ; ; .И далее
сопротивлений 12, 13, 32 (рис.2.1, а) заменяем «звездой» сопротивлений ; ; .В результате проведенных преобразований схема имеет разомкнутую структуру (рис.2.4).
Завершающий этап преобразований по схеме (рис.2.4):
· относительно узла «m»
// ; // ;