Определение параметров настройки релейной защиты при несимметричных коротких замыканиях

Составление схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательности

Для точки составим схему замещения прямой, обратной и нулевой последовательности.

Рисунок 9 — Схема замещения прямой последовательности.

Эквивалентирование схемы:

Используем данные и схему после второго этапа эквивалентирования из 1-ой задачи:

;

;

;

Рисунок 9 — Схема замещения прямой последовательности после первого этапа эквивалентирования.

;

;

;

Рисунок 10 — Эквивалентная схема замещения прямой последовательности.

Схема замещения обратной последовательности будет аналогична прямой за отсутствием ЭДС в ветвях схемы, а значения сопротивлений допустимо принять значениям прямой последовательности: ,.

Рисунок 11 — Схема замещения обратной последовательности.

Рисунок 12 — Схема замещения нулевой последовательности.

;

;

Для схемы нулевой последовательности.

.

;

;

;

;

;

;

;

;

Рисунок 13 — Эквивалентная схема замещения нулевой последовательности.

Расчёт однофазного короткого замыкания

Рассчитаем сопротивление.

.

Рассчитаем токи прямой, обратной и нулевой последовательности:

;

.

Рассчитаем токи в фазах:

.

Получим значение тока однофазного короткого замыкания в именованных единицах:

и сопоставим его с током трехфазного короткого замыкания в этой же точке:

;

Рассчитаем напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности:

;

;

.

Рассчитаем напряжения в фазах:

;

Построим векторные диаграммы токов и напряжений (рисунки 15 и 16).

Рассчитаем схему замещения прямой последовательности в программе TKZ и по результатам определим удаленность короткого замыкания для генераторов и двигателя.

Рисунок 14 — Расчет токов в схеме замещения прямой последовательности.

Результаты расчета:

Таблица 1 — Токи в ветвях. Таблица 2 — Напряжения в узлах.

Определим удаленность короткого замыкания для генераторов 1 и 2:

удаленное к.з. для генераторов 1 и 2.

Удаленность короткого замыкания для генератора 3:

удаленное к.з. для генератора 3.

Для двигателя:

удаленное к.з. для двигателя.

Рассчитаем ударный коэффициент с;

;

.

Рассчитаем ударный ток.

.

Рассчитаем коэффициент замыкания.

;

;

.

Так как коэффициент замыкания больше 0,8, то ток однофазного к.з. превышает ток трёхфазного к.з.

Рисунок 15 — Векторная диаграмма токов при k (1).

Рисунок 16 — Векторная диаграмма напряжений при k (1).

Расчёт двухфазного короткого замыкания на землю

Рассчитаем сопротивление.

.

Рассчитаем токи прямой, обратной и нулевой последовательности:

;

;

.

Рассчитаем токи в фазах:

Рассчитаем напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности:

;

.

Рассчитаем напряжения в фазах:

;

Построим векторные диаграммы токов и напряжений (рисунки 17 и 18).

Рассчитаем ударный коэффициент.

с;

;

.

Рассчитаем ударный ток Рассчитаем коэффициент замыкания.

;

.

Рисунок 17 — Векторная диаграмма токов при k (1,1).

Рисунок 18 — Векторная диаграмма напряжений при k (1,1).

Расчёт двухфазного короткого замыкания

Рассчитаем сопротивление.

.

Рассчитаем токи прямой, обратной и нулевой последовательности:

;

;

.

Рассчитаем токи в фазах:

;

.

Рассчитаем напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности:

;

;

Рассчитаем напряжения в фазах:

;

Построим векторные диаграммы токов и напряжений (рисунки 19 и 20).

Рассчитаем ударный коэффициент.

с;

;

.

Рассчитаем ударный ток.

Рисунок 19 — Векторная диаграмма токов при k (2).

Рисунок 20 — Векторная диаграмма напряжений при k (2).