2 Составление схемы замещения электрической сети и определение её параметров
Электрическая схема замещения составлена на основе принципиальной схемы электрической сети. Все элементы системы: линии, трансформаторы, автотрансформаторы, источники питания заменены их сопротивлениями, которые были даны в исходных данных или рассчитаны по соответствующим формулам. Сопротивления даются в омах.
Схемы прямой и обратной последовательностей аналогичны по структуре, поскольку пути циркуляции токов прямой и обратной последовательностей одинаковы. Примем равенство сопротивлений в схемах прямой и обратной последовательностей.
Схема замещения нулевой последовательности определяется схемой соединения обмоток трансформаторов.
Сопротивления линий в схеме замещения нулевой последовательности отличаются от сопротивлений в схеме прямой последовательности. Для одноцепных линий сопротивления нулевой последовательности в три раза больше сопротивления прямой последовательности, а для двухцепных – в 4,7. Сопротивления нулевой последовательности систем увеличивают в два раза.
Расчёты токов КЗ с учётом действительных характеристик и действительного режима работы всех элементов энергосистемы, состоящей из многих электрических станций и подстанций, весьма сложен. Вместе с тем для решения большинства задач, встречающихся на практике, можно ввести допущения, упрощающие расчёты и не вносящие существенных погрешностей.
Реактивное сопротивление турбогенераторов, Ом [1]
где
–
сверхпереходное сопротивление генератора,
выраженное в о.е. при номинальных
условиях.
Реактивное сопротивление двухобмоточных трансформаторов, Ом [1]
,
где uк – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;
Sном,Т – номинальная мощность трансформатора, МВ∙А.
Реактивное сопротивление трёхобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов определяется аналогично сопротивлению двухобмоточного трансформатора, предварительно определив напряжение короткого замыкания для каждой обмотки (ВН, СН, НН)
,
,
,
где
,
,
–
величины напряжения короткого замыкания
на каждую пару обмоток, %.
Реактивное сопротивление линии, Ом [2]
,
где Х0 – погонное реактивное сопротивление линии, Ом/км;
l – длина линии, км;
ср,ном
– среднее номинальное
напряжение, кВ;
ср – среднее номинальное напряжение ступени приведения линии, кВ.
Параметры схем замещения всех последовательностей представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Параметры схемы замещения
В омах
Обозначение |
Узлы |
Сопротивление |
|||
Номер |
прямой и обратной последовательностей |
нулевой после-довательности |
|||
G1 |
0-11 |
Z1 |
0,001+j9,68 |
0,001+j0,001 |
|
G2 |
0-12 |
Z2 |
0,001+j9,68 |
0,001+j0,001 |
|
G4 |
0-1 |
Z3 |
0,001+j9,68 |
0,001+j0,001 |
|
G5 |
0-3 |
Z5 |
0,001+j34,4 |
0,001+j0,001 |
|
G6 |
0-2 |
Z4 |
0,001+j15,0 |
0,001+j0,001 |
|
G7 |
0-4 |
Z6 |
0,001+j15,0 |
0,001+j0,001 |
|
G8 |
0-5 |
Z7 |
0,001+j15,0 |
0,001+j0,001 |
|
GS1 |
0-6 |
Z8 |
max |
0,104 +j1,33 |
0,762 + j2,99 |
min |
0,208+ j2,66 |
1,52+ j5,98 |
|||
GS2 |
0-8 |
Z10 |
max |
0,480 +j9,15 |
0,278 + j4,48 |
min |
0,960+ j18,3 |
0,555+ j8,95 |
|||
GS3 |
0-110 |
Z11 |
max |
2,75 +j8,61 |
5,57+ j26,2 |
min |
5,5+ j17,22 |
11,14+ j52,4 |
|||
GS4 |
0-106 |
Z9 |
max |
5,18 +j12,2 |
10,13+ j57,46 |
min |
10,36+ j24,4 |
20,26+ j114,9 |
|||
GS5 |
0-84 |
Z115 |
max |
1,42 +j8 |
4,28+ j37,6 |
min |
2,84+ j16 |
8,55+ j75,2 |
|||
Продолжение таблицы 2.1
Обозначение |
Узлы |
Сопротивление |
||
Номер |
прямой и обратной последовательностей |
нулевой после-довательности |
||
AT1
|
6-42 |
Z22 |
0,001+j7,25 |
0,001+j7,25 |
42-18 |
Z23 |
0,001+j0,001 |
0,001+j0,001 |
|
42-53 |
Z24 |
0,001+j10,8 |
0,001+j10,8 |
|
АТ2
|
6-43 |
Z25 |
0,001+j7,25 |
0,001+j7,25 |
43-25 |
Z26 |
0,001+j0,001 |
0,001+j0,001 |
|
43-54 |
Z27 |
0,001+j10,8 |
0,001+j10,8 |
|
AT3 |
6-44 |
Z28 |
0,001+j7,25 |
0,001+j7,25 |
44-25 |
Z29 |
0,001+j0,001 |
0,001+j0,001 |
|
44-55 |
Z30 |
0,001+j10,8 |
0,001+j10,8 |
|
AT4 |
6-45 |
Z31 |
0,001+j7,25 |
0,001+j7,25 |
45-75 |
Z32 |
0,001+j0,001 |
0,001+j0,001 |
|
45-56 |
Z33 |
0,001+j10,8 |
0,001+j10,8 |
|
AT7 |
8-46 |
Z34 |
0,001+j7,94 |
0,001+j7,94 |
46-75 |
Z35 |
0,001+j0,001 |
0,001+j0,001 |
|
46-57 |
Z36 |
0,001+j16,4 |
0,001+j16,4 |
|
AT8 |
8-47 |
Z37 |
0,001+j7,94 |
0,001+j7,94 |
47-75 |
Z38 |
0,001+j0,001 |
0,001+j0,001 |
|
47-58 |
Z39 |
0,001+j16,4 |
0,001+j16,4 |
|
T19 |
9-91 |
Z116 |
0,001+j35,54 |
0,001+j35,54 |
91-94 |
Z118 |
0,001+j22,3 |
0,001+j22,3 |
|
T20 |
9-92 |
Z119 |
0,001+j35,54 |
0,001+j35,54 |
92-96 |
Z121 |
0,001+j22,3 |
0,001+j22,3 |
|
T21 |
103-97 |
Z122 |
0,001+j88,86 |
0,001+j88,86 |
97-99 |
Z124 |
0,001+j55,79 |
0,001+j55,79 |
|
T22 |
103-100 |
Z125 |
0,001+j88,86 |
0,001+j88,86 |
100-102 |
Z127 |
0,001+j55,79 |
0,001+j55,79 |
|
Т1 |
13-15 |
Z13 |
0,001+j7,33 |
0,001+j7,33 |
Т2 |
16-12 |
Z14 |
0,001+j7,33 |
0,001+j7,33 |
Т4 |
19-1 |
Z15 |
0,001+j7,33 |
0,001+j7,33 |
Т5 |
17-3 |
Z17 |
0,001+j18,8 |
0,001+j18,8 |
Т6 |
27-2 |
Z16 |
0,001+j6,81 |
0,001+j6,81 |
Т7 |
31-114 |
Z18 |
0,001+j6,81 |
0,001+j6,81 |
Т8 |
32-5 |
Z19 |
0,001+j6,81 |
0,001+j6,81 |
Т9 |
25-51 |
Z20 |
0,001+j43,7 |
0,001+j43,7 |
Т10 |
25-52 |
Z21 |
0,001+j43,7 |
0,001+j43,7 |
Продолжение таблицы 2.1
Обозначение |
Узлы |
Сопротивление |
||
Номер |
прямой и обратной последовательностей |
нулевой после-довательности |
||
C-909 |
36-75 |
Z46 |
4,48+j15,4 |
10,18+j72,4 |
C-910 |
35-75 |
Z47 |
4,48+j15,4 |
10,18+j72,4 |
Д-35 |
75-33 |
Z52 |
9,12+j40,8 |
23,4+j191,8 |
Д-36 |
75-34 |
Z53 |
9,12+j40,8 |
23,4+j191,8 |
С-811 |
33-10 |
Z54 |
0,204+j0,420 |
0,354+j1,97 |
С-812 |
34-48 |
Z55 |
0,204+j0,420 |
0,354+j1,97 |
С-51 |
35-9 |
Z50 |
2,07+j5,37 |
4,02+j25,2 |
С-52 |
9-40 |
Z51 |
2,07+j5,37 |
4,02+j25,2 |
С-64 |
9-18 |
Z49 |
2,85+j16,0 |
8,55+j75,2 |
С-63 |
41-98 |
Z48 |
2,85+j16,0 |
8,55+j75,2 |
С-122 |
18-84 |
Z63 |
11,8+j30,1 |
22,8+j141,5 |
С-123 |
18-14 |
Z64 |
11,8+j30,1 |
22,8+j141,5 |
С-101 |
15-18 |
Z58 |
0,15+j2,06 |
0,90+j6,18 |
С-102 |
16-18 |
Z59 |
0,15+j2,06 |
0,90+j6,18 |
С-104 |
19-23 |
Z60 |
0,12+j0,836 |
0,72+j2,51 |
С-106 |
27-23 |
Z61 |
0,12+j0,836 |
0,72+j2,51 |
С-105 |
17-30 |
Z62 |
0,472+j1,62 |
1,07+j4,86 |
С-107 |
75-31 |
Z56 |
0,18+j1,25 |
1,08+j3,76 |
С-108 |
75-32 |
Z57 |
0,18+j1,25 |
1,08+j3,76 |
С-133 |
75-73 |
Z65 |
1,68+j3,30 |
2,88+j9,90 |
С-128 |
25-72 |
Z66 |
1,68+j3,30 |
2,88+j9,90 |
С-805 |
9-104 |
Z150 |
9,52+j24,30 |
17,92+ j114,2 |
С-806 |
9-105 |
Z151 |
4,76+j12,15 |
8,96+ j57,10 |
С-53 |
104-106 |
Z128 |
7,31+j18,66 |
13,76+ j87,7 |
С-54 |
105-74 |
Z129 |
12,41+j31,68 |
23,36+ j148,9 |
С-65 |
9-107 |
Z131 |
1,68+j6,4 |
4,08+ j30,08 |
С-66 |
108-109 |
Z132 |
2,73+j10,92 |
6,63+ j51,32 |
С-67 |
107-109 |
Z133 |
6,195+j24,78 |
15,04+ j116,5 |
С-68 |
9-108 |
Z130 |
5,145+j20,58 |
12,5+ j96,73 |
С-55 |
10-110 |
Z134 |
7,35+j29,4 |
17,85+ j138,2 |
С-56 |
10-50 |
Z135 |
7,35+j29,4 |
17,85+ j138,2 |
Окончание таблицы 2.1
Обозначение |
Узлы |
Сопротивление |
||
Номер |
прямой и обратной последовательностей |
нулевой после-довательности |
||
С-01 |
18-112 |
Z139 |
2,43+j3,99 |
3,78+ j18,75 |
С-02 |
18-111 |
Z138 |
2,43+j3,99 |
3,78+ j18,75 |
С-124 |
112-97 |
Z137 |
1,65+j2,71 |
2,57+ j12,74 |
С-125 |
111-103 |
Z136 |
1,65+j271 |
2,57+ j12,74 |
H-2 |
25-71 |
Z77 |
1,26+j2,48 |
2,16+j7,44 |
H-1 |
18-113 |
Z148 |
1,26+j2,48 |
2,16+j7,44 |
LR1 |
18-21 |
Z78 |
0,001+j15,8 |
0,001+j15,8 |
LR2 |
18-22 |
Z79 |
0,001+j15,8 |
0,001+j15,8 |
LR3 |
25-24 |
Z80 |
0,001+j15,8 |
0,001+j15,8 |
LR4 |
25-29 |
Z81 |
0,001+j15,8 |
0,001+j15,8 |
LR5 |
20-23 |
Z82 |
0,001+j6,87 |
0,001+j6,87 |
LR6 |
23-30 |
Z83 |
0,001+j6,87 |
0,001+j6,87 |
ШП-7 |
21-20 |
Z84 |
0,001+j0,001 |
0,001+j0,001 |
ШП-6 |
22-20 |
Z85 |
0,001+j0,001 |
0,001+j0,001 |
ШП-15 |
24-23 |
Z86 |
0,001+j0,001 |
0,001+j0,001 |
ШП-16 |
29-23 |
Z87 |
0,001+j0,001 |
0,001+j0,001 |
ШП-17 |
25-30 |
Z88 |
0,001+j0,001 |
0,001+j0,001 |
ШП-18 |
25-30 |
Z89 |
0,001+j0,001 |
0,001+j0,001 |
- |
53-0 |
Z90 |
9,999+j9,999 |
0,001+j0,001 |
- |
54-0 |
Z91 |
9,999+j9,999 |
0,001+j0,001 |
- |
55-0 |
Z92 |
9,999+j9,999 |
0,001+j0,001 |
- |
56-0 |
Z93 |
9,999+j9,999 |
0,001+j0,001 |
- |
57-0 |
Z94 |
9,999+j9,999 |
0,001+j0,001 |
- |
58-0 |
Z95 |
9,999+j9,999 |
0,001+j0,001 |
- |
51-0 |
Z96 |
9,999+j9,999 |
0,001+j0,001 |
- |
52-0 |
Z97 |
9,999+j9,999 |
0,001+j0,001 |
- |
94-0 |
Z141 |
9,999+j9,999 |
0,001+j0,001 |
- |
96-0 |
Z143 |
9,999+j9,999 |
0,001+j0,001 |
- |
99-0 |
Z144 |
9,999+j9,999 |
0,001+j0,001 |
- |
102-0 |
Z146 |
9,999+j9,999 |
0,001+j0,001 |