| Politechnika Opolska |
|---|
LABORATORIUM
| Przedmiot: | Laboratorium sieci |
|---|
| Kierunek studiów: |
Elektrotechnika |
Rok studiów: | 2 |
|---|---|---|---|
| Semestr: | 4 | Rok akademicki: | 2013/2014 |
| Temat: |
|---|
| Zwarciowa macierz impedancyjna |
Projekt wykonali: |
|---|
| Nazwisko: |
| 1. |
| Ocena za projekt: | Data: | Uwagi: |
|---|---|---|
| Termin zajęć: |
|---|
| Dzień tygodnia: |
Wstęp teoretyczny:
Zwarciowa macierz impedancyjna jest matematycznym modelem sieci służącym do wykonywania obliczeń zwarciowych dla większych układów elektroenergetycznych. Wykonuje się ją w celu określenia warunków pracy odbiorników w stanach przejściowych. Pozwala ona także na odpowiedni dobór aparatury łączeniowej i przewodów oraz zaprojektowania i nastawienia urządzeń zabezpieczeniowych i automatyki.
Warunki początkowe:
Liczba gałęzi = 6
Liczba węzłów = 5
Poziom napięcia = 220,00 [kV]
Numer | Rodzaj | Impedancja | Węzeł | Węzeł
gałęzi | gałęzi | gałęzi [Ohm] | pocz. | końc.
-----------------------------------------------------------------------------------------------
1 | KR 1 | 3,76 | 0 | 1
2 | KR 2 | 5,64 | 1 | 2
3 | KR 2 | 5,64 | 2 | 3
4 | KR 2 | 1,88 | 3 | 4
5 | KR 2 | 0,38 | 4 | 5
6 | KR 3 | 2,80 | 5 | 6
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Wyniki:
Zwarciowa macierz impedancyjna - krok 1
3,7600000 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
Zwarciowa macierz impedancyjna - krok 2
3,7600000 3,7600000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
3,7600000 9,4000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
Zwarciowa macierz impedancyjna - krok 3
3,7600000 3,7600000 3,7600000 0,0000000 0,0000000
3,7600000 9,4000000 9,4000000 0,0000000 0,0000000
3,7600000 9,4000000 15,0400000 0,0000000 0,0000000
0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
Zwarciowa macierz impedancyjna - krok 4
3,7600000 3,7600000 3,7600000 3,7600000 0,0000000
3,7600000 9,4000000 9,4000000 9,4000000 0,0000000
3,7600000 9,4000000 15,0400000 15,0400000 0,0000000
3,7600000 9,4000000 15,0400000 16,9200000 0,0000000
0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
Zwarciowa macierz impedancyjna - krok 5
3,7600000 3,7600000 3,7600000 3,7600000 3,7600000
3,7600000 9,4000000 9,4000000 9,4000000 9,4000000
3,7600000 9,4000000 15,0400000 15,0400000 15,0400000
3,7600000 9,4000000 15,0400000 16,9200000 16,9200000
3,7600000 9,4000000 15,0400000 16,9200000 17,3000000
Zwarciowa macierz impedancyjna - krok 6
3,0566368 2,0015920 0,9465473 0,5948657 0,5237811
2,0015920 5,0039801 2,3663682 1,4871642 1,3094527
0,9465473 2,3663682 3,7861891 2,3794627 2,0951244
0,5948657 1,4871642 2,3794627 2,6768955 2,3570149
0,5237811 1,3094527 2,0951244 2,3570149 2,4099502
Zwarcie w węźle nr 1
---------------------------------
Prąd zwarcia = 45,764 [kA]
Nr węzła | Potencjał [kV]
------------------------------------------
1 | 0,000
2 | 48,283
3 | 96,566
4 | 112,661
5 | 115,914
Źródło | Wsp. udziału | Prąd [kA]
-----------------------------------------------------------------
1 | 0,813 | 37,203
2 | 0,000 | 0,000
3 | 0,000 | 0,000
4 | 0,000 | 0,000
5 | 0,000 | 0,000
Zwarcie w węźle nr 2
---------------------------------
Prąd zwarcia = 27,955 [kA]
Nr węzła | Potencjał [kV]
------------------------------------------
1 | 83,931
2 | 0,000
3 | 73,733
4 | 98,311
5 | 103,279
Źródło | Wsp. udziału | Prąd [kA]
-----------------------------------------------------------------
1 | 0,532 | 14,881
2 | 0,000 | 0,000
3 | 0,000 | 0,000
4 | 0,000 | 0,000
5 | 0,000 | 0,000
Zwarcie w węźle nr 3
---------------------------------
Prąd zwarcia = 36,946 [kA]
Nr węzła | Potencjał [kV]
------------------------------------------
1 | 104,913
2 | 52,457
3 | 0,000
4 | 51,973
5 | 62,478
Źródło | Wsp. udziału | Prąd [kA]
-----------------------------------------------------------------
1 | 0,252 | 9,301
2 | 0,000 | 0,000
3 | 0,000 | 0,000
4 | 0,000 | 0,000
5 | 0,000 | 0,000
Zwarcie w węźle nr 4
---------------------------------
Prąd zwarcia = 52,256 [kA]
Nr węzła | Potencjał [kV]
------------------------------------------
1 | 108,799
2 | 62,171
3 | 15,543
4 | 0,000
5 | 16,716
Źródło | Wsp. udziału | Prąd [kA]
-----------------------------------------------------------------
1 | 0,158 | 8,267
2 | 0,000 | 0,000
3 | 0,000 | 0,000
4 | 0,000 | 0,000
5 | 0,000 | 0,000
Zwarcie w węźle nr 5
---------------------------------
Prąd zwarcia = 58,045 [kA]
Nr węzła | Potencjał [kV]
------------------------------------------
1 | 109,482
2 | 63,878
3 | 18,274
4 | 3,073
5 | 0,000
Źródło | Wsp. udziału | Prąd [kA]
-----------------------------------------------------------------
1 | 0,139 | 8,086
2 | 0,000 | 0,000
3 | 0,000 | 0,000
4 | 0,000 | 0,000
5 | 0,000 | 0,000
Po podstawieniu danych do programu otrzymaliśmy zwarciowe macierze impedancyjne oraz parametry zwarć w węzłach.
Zmiana 1:
Zmieniono poziom napięcia = 110,00 [kV]
Wnioski:
Po zmianie napięcia na 110kV otrzymaliśmy macierze impedancyjne o wartościach większych niż macierz początkowa. W przypadku zwarć w każdym węźle prądy zwarciowe oraz potencjały węzłów zmalały dwukrotnie w porównaniu z warunkami początkowymi. Współczynniki udziału źródła nie uległy zmianie, za to prąd zmalał dwukrotnie.
Zmiana 2:
Rodzaj gałęzi [ 5 ] = 3,00
Wnioski:
Po zmianie rodzaju gałęzi 5 macierze uległy zmianie. W przypadku zwarcia w węźle pierwszym prąd zwarcia osiągnął wartość 2 razy większą niz w przypadku pierwszej zmiany. Potencjały węzłów niemal że się nie zmieniły, współczynnik udziału źródła uległ nieznacznemu wzrostowi, za to prąd wzrósł dwukrotnie. W przypadku zwarcia w węźle 2 prąd zwarcia lekko wzrósł, potencjały węzłów wzrosły w przypadku węzła 1 a zmalały w przypadku węzła 3 i 4. Współczynnik udziału i prąd źródła wzrosły. W przypadku zwarcia w węźle 3 prąd zwarcia zmalał, a potencjały węzłów wzrosły dwukrotnie, oprócz węzła 4, gdzie potencjał zmalał dwukrotnie. Współczynnik udziału i prąd źródła wzrosły dwukrotnie. W przypadku węzła 4 prąd zwarcia zmalał prawie dwukrotnie. Potencjały węzłów wzrosły dwukrotnie. Współczynnik udziału źródła wzrósł trzykrotnie, prąd wzrósł dwukrotnie.
Zmiana 3:
Zmieniono:
Impedancję gałęzi [ 3 ] = 6,00 [Ohm]
Zmieniono:
Impedancję gałęzi [ 6 ] = 3,70 [Ohm]
Zmieniono liczbę węzłów = 5
Zmieniono liczbę gałęzi = 6
Wnioski:
Po dokonaniu zmian macierz impedancyjna uległa zmianie, jej wartości wzrosły. W przypadku zwarcia w węźle pierwszym prąd zwarcia wzrósł dwukrotnie. Potencjały węzłów zmalały. Współczynnik udziału i prąd źródła wzrosły. W przypadku zwarcia w węźle nr 2 prąd zwarcia wzrósł, potencjały węzłów zmalały, po za węzłem 1 którego potencjał wzrósł dwukrotnie. Współczynnik udziału i prąd źródła wzrosły. W przypadku zwarcia w węźle nr 3 prąd zwarcia zmalał. Potencjały wzrosły dwukrotnie w węzłach 1, 2 ,a w węzłach 4,5 potencjał zmalał. Wartość współczynnika udziału i prądu źródła wzrosła. W przypadku zwarcia w węźle nr 4 prąd zwarcia zmalał dwukrotnie, potencjały węzłów wzrosły dwukrotnie , z wyjątkiem węzła 5. Wartości współczynnika udziału i prądu źródła uległy zwiększeniu. W przypadku zwarcia w węźle nr 5 prąd zwarcia znacznie zmalał, potencjały węzłów wzrosły dwukrotnie. Współczynnik udziału i prąd źródła wzrosły.
Zmiana 4:
Zmieniono:
Impedancję gałęzi [ 4 ] = 4,30 [Ohm]
Zmieniono:
Impedancję gałęzi [ 5 ] = 1,38 [Ohm]
Wnioski:
Po zmianie impedancji gałęzi zwarciowe macierze impedancyjne uległy zmianie. W przypadku zwarcia w węźle nr 1 prąd zwarcia wzrósł dwukrotnie. Potencjały węzłów nieznacznie wzrosły. Współczynnik udziału i prąd źródła wzrosły. W przypadku zwarcia w węźle nr 2 prąd zwarcia wzrósł. Potencjał węzła pierwszego wzrósł dwukrotnie, za to potencjały węzłów 3,4,5 zmalały. Współczynnik udziału i prąd źródła wzrosły. W przypadku zwarcia w węźle 3 prąd zwarcia zmalał, potencjały węzłów wzrosły. Współczynnik udziału i prąd źródła wzrosły dwukrotnie. W przypadku zwarcia w węźle 4 Prąd zwarcia znacznie zmalał, potencjały węzłów znacznie wzrosły. Wartości współczynnika udziału i prądu źródła wzrosły. W przypadku zwarcia w węźle 5 prad zwarcia zmalał dwukrotnie, za to potencjały węzłów znacznie wzrosły. Wartości współczynnika udziału i prądu źródła wzrosły.