Embed Size (px)
Citation preview
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 1
14лекция
© 2013 Томский политехнический университет, ТОЭ, автор Носов Геннадий Васильевич
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 2
Расчет при обрыве
одной фазы
(продольная несимметрия)
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 3
Рассмотрим, например, обрыв
фазы C на примере следующей
схемы с одинаковой нагрузкой
фаз и симметричной системой
фазных ЭДС
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 4
AЕ
nN
BЕ
CЕ
A
B
C
0,2,1ГZ
AГU
BГU
CГU
АI
CI =0
0,2,1двZ
NZ
BдвU
CдвUNI
NUгенератор двигатель
nZnU
nI
0,2,1ГZ
0,2,1ГZc
CU
AдвU0,2,1двZ
0,2,1двZb
aBI
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 5
Дано:
α
A A2
Bj ;Е Eе =a=Е E
AС N n;ЕЕ Zа ; Z=
0,2,10,2,1 ГГ jXZ ====
0,2,10,2,1 двдв jXRZ ++++====
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 6
В место повреждения
введем фиктивные ЭДС:
CA BU , U , U
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 7
AUAI
BUBI
CUCI
a
b
c
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 8
Условие:
BA СU =; ;U 00 I= =0
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 9
Для особой фазы C:
C C1 C2 C0U =U +U +U
1
B C CC
2A+ +a a
aU U
U =3
UU=
3
0 0
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 10
22
2
C CC
BA U+ + U UU =
3a
U a a=
3
0 0
0
B C CC
A + +U UU =
3U U
=3
0 0
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 11
Расчетные схемы
для
особой фазы С
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 12
а) схема прямой
последовательности
CЕ
1CI
1CUС1ГUС1двU
1ГZ 1двZC c nN+ +
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 13
Где
Ом...ZZZ 11 двГ1 ====++++====
1
1 1 1С1
C CC Г CГ
1
E -UI = ; U =Z I ;
Z
1 1С1 дв CдвU =Z I
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 14
б) схема обратной
последовательности
2CI
2CUС2ГUС2двU
2ГZ 2двZC c nN+ +
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 15
Где
Ом...ZZZ 22 двГ2 ====++++====
2
2 2 2С2
CC Г CГ
2
UI = - ; U =Z I ;
Z
2 2С2 дв CдвU =Z I
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 16
в) схема нулевой
последовательности
0ГZ
0CI
0CUС0ГUС0двU
0двZC c nN+ +
NU
NZ3
+
nU
nZ3
+
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 17
Где
Ом...)ZZ(3ZZZ nNдвГ0 00 ====++++++++++++====
0
0 0 0С0
CC Г CГ
0
UI =- ; U =Z I ;
Z
0 0 0С0 дв C NN Cдв U =Z I 3ZU = ; I
0CnnU =3Z I
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 18
Так как
1 2 0C C C CI =I +I +I =
02 CCC C1
1 2 0
UUE -U= - - =0
Z Z Z
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 19
То при
1 2 0
CC C C
UU =U =U =
3
определяем CU
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 20
Напряжение в месте
повреждения
CjαC 2 0C C
1 2 1 0 2 0
3E Z ZU = =U e =...B
Z Z +Z Z +Z Z
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 21
Далее рассчитываем
C1,2,0 C1,2,0 С1,2,0Г двI , U , U
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 22
Затем находим
1 2 0C C2
A CI +aII a +I=
1 2 0CB C2
Ca aI I + I +I =
1 2 0С C C CI =I +I +I =0
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 23
Находим
1 2 0
2ГC ГC ГCГA U + UaU +Ua=
1 2 0ГC ГC Г
2CГB a a UU U + +U =
1 2 0ГC ГC ГC ГCU =U +U +U
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 24
Находим
1 2 0двC дв
2вCвA дд CU + Ua +UU a=
1 2 0двCдв двC двC2
B a a UU U + +U=
1 2 0двC двC двC двCU = U +U +U
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 25
Проверка
0Cn NI =I = I3
n N СВAI II I = + + I=
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 26
Причем при имеем
CГU 0≠ и
CдвU 0≠
за счет индуктивной связи
CI =0
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 27
а) вырабатываемая
генератором полная
мощность
A A B B C CBS =E I +E I +E I =ɺ ɺ ɺ
B BP +jQ , BA=
Баланс мощностей:
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 28
б) потери полной мощности
в обмотках генератора
A B CГ ГA ГB ГCS =U I +U I +U I =ɺ ɺ ɺ
Г Г=P +jQ , BA
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 29
в) полная потребляемая
мощность двигателя
A B Cдв двA двB двCS =U I +U I +U I =ɺ ɺ ɺ
дв дв=P +jQ , BA
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 30
г) полная потребляемая
мощность в нулевом проводе
N n0 N nS =U I +U I =ɺ ɺ
0 0=P +jQ , BA
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 31
В результате
Вт,РРРP 0двГП ++++++++====
вар,QQQQ двГП 0++=
а) суммарная активная потребляемая
мощность:
б) суммарная реактивная потребляемая
мощность:
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 32
Погрешности
%3100Р
РР%
В
ПВр ≤≤≤≤⋅⋅⋅⋅
−−−−====δδδδ
%3100Q
QQ%
В
ПВQ ≤≤≤≤⋅⋅⋅⋅
−−−−====δδδδ
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 33
+j
+1NAЕ
A
BЕ
CЕ
B
C
aГAU
c
bn
ГBU
ГCU
двAUдвCU
двBU
NUnU
AI
BI N nI =I
С1ГU
С2ГUС0ГU
CU
IC=0
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 34
РасчетРасчет припри короткомкоротком
замыканиизамыкании однойодной фазыфазы
((поперечная несимметриянесимметрия))
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 35
Рассмотрим, например, короткое
замыкание фазы В на “ землю” на
примере следующей схемы с
одинаковой нагрузкой фаз и
симметричной системой фазных
ЭДС
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 36
AЕ
nN BЕ
CЕ
A
B
C
0,2,1ГZ
AГU
BГU
ГAI
ГCI
0,2,1двZ
NZ
BдвU
CдвUNI
NU nZnU
nI
0,2,1ГZ
0,2,1ГZ
c
AдвU0,2,1двZ
0,2,1двZb
àГBI
BI
CГU
двAI
двBI
двCI
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 37
В место повреждения
вводим фиктивные ЭДС:
CA BU , U , U
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 38
AU
ГAI
ВU
ГBI
ГCI
ab
c
двAI
двBI
двCI
CU
NI nI
CIBI
AI
NU nU
NZ nZ
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 39
Условие:
CA BI =; ;I 00 U= =0
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 40
Для особой фазы В:
B B1 B2 B0I =I +I +I
1
B BB
C2
2 A + I +a aa
I I II = =
3 3
0 0
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 41
2
2B
BCBA + Ia a
a+ I
I = =3
II3
0 0
0
B BB
CA +I +I
II I= =
3 3
0 0
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 42
Расчетные схемы
для
особой фазы В
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 43
а) схема прямой
последовательности
BЕ
В1ГI
В1ГUB1двU
1ГZ 1двZB b nN+ +
В1U
В1IдвВ1I
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 44
BЭЕ
1ВI
1Z
В1U
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 45
Где
Ом...ZZZZ
Z11
11
двГ
двГ1 ====
++++⋅⋅⋅⋅
====
Э 1
1
BB
Г
EE = Z =...В
Z
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 46
Э 11 B B 1BU =E -I Z
1 1двB BU =U1
В1
двВ
дв
дв1
UI = ;
Z
В 1 В1 1Г В двI =I +I
1 11 Г ГBГBU =Z I
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 47
б) схема обратной
последовательности
В2ГI
В2ГUB2двU
2ГZ 2двZB b nN+ +
2ВU
В2I2двВI
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 48
2ВI
2Z
В2U
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 49
Где
Ом...ZZZZ
Z22
22
двГ
двГ2 ====
++++⋅⋅⋅⋅
====
22 B 2BU = -I Z
2 2двB BU =U
ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 50
;2
В2
двВ
дв
дв2
UI =
Z В 2 В2 2Г В двI =I +I
2 22 Г ГBГBU =Z I
