Schemat sieci:

K₁ R K₂ A

Z₁ Z₂ 220 kV P₁ P₂ P₃

T₁ T₂ T₃

Z₃ Z₄ Z₅ 30 kV

L₁ L₂ L₃

T₄ T₅ T₆

P₄ P₅ P₆

Z₆ Z₇ Z₈ 6 kV

P₇

TG3

Parametry sieci:

K₁:

S_K” = 380 MVA

R:

S_K” = 2085 MVA

K₂:

S_K” = 1972 MVA

A:

S_K” = 988 MVA

Parametry sieci c.d. :

T₁, T₂, T₃ :

S_N = 80 MVA

U_z% = 18%

U_N = 225/31,5 kV

L₁:

3 ( 3 x 240 )

l = 2160 m.

L_2:

3 ( 3 x 240 )

l = 1770 m.

L₃:

3 ( 3 x 240 )

l = 1552 m.

T₄, T₅, T₆:

S_N = 31,5 MVA

U_z% = 8,518%

U_N = 31,5/6,3 kV

TG3:

S_N = 40 MVA

X_d%” = 14,5%

U_N = 6,3 kV

Schemat zastępczy sieci:

X_SK1 X_SR X_SK2 X_SA

220 kV

X_T1 X_T2 X_T3

30 kV

X_L1 X_L2 X_L3

X_T4 X_T5 X_T6

6 kV

X_G

Wartości elementów schematu zastępczego:

X_S = c U_N² / S_K”

X_SK1 = 1,1· (220·10³)² / 380·10⁶ = 140 Ω

X_SR = 1,1· (220·10³)² / 2085·10⁶ = 25,2 Ω

X_SK2 = 1,1· (220·10³)² / 1972·10⁶ = 27 Ω

X_SA = 1,1· (220·10³)² / 988·10⁶ = 53,9 Ω

X_T = U_z%·U_N² / 100 S_N

X_T1 = X_T2 = X_T3 = 18· (220·10³)² / 100·80·10⁶ = 108,9 Ω

X_L = X₀·l

X_L1 = 0,1·2,160 = 0,216 Ω

X_L2 = 0,1·1,77 = 0,177 Ω

X_L3 = 0,1·1,552 = 0,1552 Ω

X_T4 = X_T5 = X_T6 = 8,5· (6·10³)² / 100·31,5·10⁶ = 0,097 Ω

X_G = U_d%·U_N² / 100 S_N

X_G = 14,5· (6·10³)² / 100·40·10⁶ = 0,13 Ω

Wartości elementów schematu zastępczego przeliczone na napięcie 6 kV:

X_S = X_S^220kV ·(6·10³ / 220·10³ )²

X_SK1 = 140·(6·10³ / 220·10³ )² = 0,1 Ω

X_SR = 25,5·(6·10³ / 220·10³ )² = 0,019 Ω

X_SK2 = 27·(6·10³ / 220·10³ )² = 0,02 Ω

X_SA = 53,9·(6·10³ / 220·10³ )² = 0,04 Ω

X_T = X_T^220kV ·(6·10³ / 220·10³ )²

X_T1 = X_T2 = X_T3 = 108,9·(6·10³ / 220·10³ )² = 0,081 Ω

X_L = X_L^30kV ·(6·10³ / 30·10³ )²

X_L1 = 0,216·(6·10³ / 30·10³ )² = 0,0086 Ω

X_L2 = 0,177·(6·10³ / 30·10³ )² = 0,007 Ω

X_L3 = 0,1552·(6·10³ / 30·10³ )² = 0,0062 Ω

Obliczanie impedancji zastępczej:

1/X_SZ = 1/X_SK1 + 1/X_SR + 1/X_SK2 + 1/X_SA = 1/0,1 + 1/0,019 + 1/0,02 + 1/0,04 = 137,6

X_SZ = 0,0073 Ω

X_T123 = X_T1/3 = 0,081/3= 0,027 Ω

X_L1T4 = X_L1 + X_T4 = 0,0086 + 0,097 = 0,11 Ω

X_L2T5 = X_L2 + X_T5 = 0,007 + 0,097 = 0,1 Ω

X_L3T6 = X_L3 + X_T6 = 0,0062 + 0,097 = 0,1 Ω

1/X_LT = 1/X_L1T4 + 1/X_L2T5 + 1/X_L3T6 = 1/0,11 + 1/0,1 + 1/0,1 = 29,1

X_LT = 0,034 Ω

X₁ = X_SZ + X_T123 + X_LT = 0,073 + 0,027 + 0,034 = 0,134

1/X_Z = 1/X₁ + 1/X_G = 1/0,134 + 1/0,13 = 15,2

X_Z = 0,066

Obliczanie prądów zwarciowych:

I_K” = c· U_N / √3·X_Z

I_K” = 1,1·6·10³ / √3·0,066 = 57,7 kA

I_K1” = 1,1·6·10³ / √3·0,1 = 38,1 kA

I_KSR” = 1,1·6·10³ / √3·0,019 = 20,0 kA

I_K2” = 1,1·6·10³ / √3·0,02 = 190 kA

I_KR” = 1,1·6·10³ / √3·0,04 = 95,3 kA

I_KG” = 1,1·6·10³ / √3·0,13 = 29,3 kA

Wnioski:

W ćwiczeniu badaliśmy rozpływ prądów zwarciowych na analizatorze prądu stałego. Odczytane z mierników wartości prądów płynących w różnych punktach modelu zostały przeliczone na sieć rzeczywistą i zestawione w tablicy 2. Oprócz tego początkowy prąd zwarciowy I_K” został obliczony metodą analityczną dla zwarcia w punkcie Z7. Rozbieżność pomiędzy modelem a obliczeniami może wynikać z niedokładności odwzorowania sieci rzeczywistej a także błędem wynikającym z założeń upraszczających w metodzie analitycznej .Uwagę zwracają wartości prądów zwarciowych przy zwarciu na szynach 6 kV, które są większe od prądów na szynach 30 kV, ale obliczenia wydają się być przeprowadzone poprawnie.