close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
Переходные процессы
в электроэнергетических
системах
Доцент кафедры ЭСС ЭНИН
Юшков Анатолий Юрьевич
Несимметричные переходные
процессы в электрической
сети
Метод симметричных составляющих
а
б
в
г
IА, IВ, IС - несимметричная система трех векторов тока
Iа1, Iв1, Iс1 - система токов прямой последовательности
Iа2, Iв2, Iс2 – истема токов обратной последовательности
Iа0, Iв0, Iс0 - система токов нулевой последовательности
Несимметричную систему токов IА, IВ, IС можно
разложить на три симметричные системы
IA
I a1 I a 2
I a0
IB
I b1 I b 2
Ib0
IC
I c1 I c 2
Ic0
Введем комплексное число а, называемое
оператором фазы А
a e
1
2
j120
a
2
e
a
3
1
a a
1
2
j 240
2
a
3
j
2
3
0
3
j
2
Принимая фазу А за основную, можно с
помощью вектора выразить токи фаз В и С
через ток фазы. Это позволяет в использовать
только систему векторов фазы А
IA
IB
IC
I a1 I a 2
I0
2
a I a1 aI a 2
2
aI a1 a I a 2
I0
I0
Система симметричных составляющих токов
при заданной несимметричной системе токов
I a1
Ia2
I0
1
2
I A aI B a I C
3
1
2
I A a I B aI C
3
1
I A I B IC
3
Принцип независимости действия
симметричных составляющих

Суть этого принципа состоит в том, что в трехфазной
системе с симметричными элементами напряжение
какой либо последовательности вызывает протекание
токов только одноименной последовательности.
U1 I1Z1
U2
I 2Z2
U0
I 0Z0

Точно также ток данной последовательности
вызывает падение напряжения только своей
последовательности
U1 I1Z1
U2
I 2Z 2
U0
I 0Z0
Однолинейные эквивалентные схемы прямой (а),
обратной (б) и нулевой (в) последовательностей
U K1 E
I K1 jx1
U K2
0 I K2 jx2
U K0
0 I K0 jx0
Сопротивления элементов для схем
различных последовательностей

Каждый элемент электрической системы при
расчетах несимметричных режимов
характеризуется сопротивлениями прямой,
обратной и нулевой последовательностей.

Все сопротивления элементов системы,
которыми они представлялись в расчетах
симметричного трехфазного КЗ, являлись
сопротивлениями прямой
последовательности.


При отсутствии взаимоиндукции между
фазами элемента, его реактивные
сопротивления прямой, обратной и нулевой
последовательностей одинаковы, так как они
обусловлены только собственной
индуктивностью фазы.
Это условие справедливо только для
реактора.
x1
x2
x0


При наличии магнитной связи между фазами
реактивное сопротивление определяется с
учетом этого влияния, которое зависит от
последовательности протекающих токов.
Для элемента, магнитосвязанные цепи
которого неподвижны относительно друг
друга (трансформаторы, воздушные и
кабельные линии) сопротивления прямой и
обратной последовательностей равны, так
как от перемены чередования фаз влияние
взаимоиндукции не меняется.
x1
x2

Реактивное сопротивление нулевой
последовательности элементов резко
отличается от в силу иного проявления
взаимоиндукции при протекании токов
нулевой последовательности. Это отличие
обусловлено тем, что токи нулевой
последовательности совпадают по фазам.
Синхронные машины
2 xd xq
x2
xd xq

Значения X2 приводятся в каталогах и
справочниках как паспортный параметр
машины.
x2 1.22 xd
x0
x2
0.15 0.6 xd
xd
Асинхронные двигатели и
обобщенная нагрузка

Реактивность X2 равна его так называемой
реактивности короткого замыкания
(сверхпереходной реактивности).
x2

xs
1
x
Реактивное сопротивление нулевой
последовательности практически равно
реактивности рассеяния статорной обмотки,
зависит конструкции двигателя и определяться
опытным путем.
Трансформаторы и
автотрансформаторы



Реактивное сопротивление нулевой
последовательности трансформаторов
зависит от двух факторов: конструктивного
исполнения и схемы соединения обмоток.
По конструктивному исполнению трехфазные
трансформаторы подразделяются на трех-,
четырех-, пятистержневые и группу из трех
однофазных.
По типу соединения обмоток различают
соединение в треугольник, звезду с
изолированной нейтралью, звезду с
заземленной нейтралью.
Двухобмоточные трансформаторы.
Схемы замещения нулевой
последовательности

Двухобмоточный трансформатор со схемой
соединения обмоток Y0 /

Двухобмоточный трансформатор со схемой
соединения обмоток Y0 / Y0

Двухобмоточный трансформатор со схемой
соединения обмоток Y0 / Y
Трехобмоточные трансформаторы. Схемы
замещения нулевой последовательности

Трехобмоточный трансформатор со схемой
соединения обмоток Y0 / / Y0

Трехобмоточный трансформатор со схемой
соединения обмоток Y0 / / Y

Трансформатор с расщепленной обмоткой
низкого напряжения
Воздушные и кабельные линии

Сопротивление одноцепной ВЛ без троса
x1

U a1
I a1
j xL
a 2 xM
axM
j xL
xM
U0
x0
j x L xM x M
j x L 2 xM
I0
Аналитическое выражение для расчета
сопротивления ВЛ нулевой последовательности
Dз
x0 0.435lg
Rср

Сопротивление двухцепной ВЛ без троса
x0

j xL
3xM
Сопротивление одноцепной ВЛ с тросом
x0Т

2xM
x0 3
2
x0пт
x0т
Сопротивление кабельных линий
x0
3.5 4.6 x1
r0 10r1
В практических расчетах сопротивление
нулевой последовательности воздушных линий
электропередач допускается определять через
коэффициент
Исполнение воздушной линии электропередачи
Одноцепная линия без троса
k
x0 / x1
Одноцепная линия со стальным тросом
3.5
3.0
Одноцепная линия с хорошо проводящим тросом
2.0
Двухцепная линия без троса
Двухцепная линия со стальным тросом
5.5
4.7
Двухцепная линия с хорошо проводящим тросом
3.0
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа