Динамические процессы и устойчивость судовых электроэнергетических систем

Начальные данные

Настоящий расчет будет выполнен в соответствии с требованиями ОСТ5.6181-81 «Судовые электроэнергетические системы. Методы расчета переходных процессов», ОСТ5.6152-79 «Правила выбора и методы расчета защиты». Расчет выполняется аналитическим методом.

В судовой электростанции в качестве основных источников электроэнергии установлены два дизель-генератора с синхронными генераторами типа МСК 750-1500 номинальной мощностью по 600 кВт, напряжением 400В, частотой тока 50Гц.

Наиболее тяжелым по условию к.з. режимом работы СЭЭС является режим, в котором работают параллельно два дизель-генератора.

Расчетная схема приведена на рис.1. Асинхронная нагрузка представлена в виде одного эквивалентного двигателя. Мощность эквивалентного двигателя определена ориентировочно по предварительным данным об одновременно работающих электроприводных механизмах в максимально загруженном режиме работы судна.

Рисунок 1 - Схема для расчета токов короткого замыкания

ток замыкание кабель напряжение

Таблица 1 - Исходные данные генераторов и асинхронного двигателя

N п/п	Наименование	Единица измерения	Обозначение	Числ. значение
	Для генераторов Г1 и Г2
1	Тип		МСК 750-1500
2	Полная номинальная мощность	кВА	Sнг	600
3	Ток номинальный	кА	Iнг	1,084
4	Напряжение номинальное	В	Uн	400
5	Частота номинальная	Гц	f	50
6	Активное сопротивление обмотки статора	о.е.	Rг	0,013
7	Сверхпереходное индуктивное сопротивление по продольной оси	о.е.	Xd	0,150
8	Переходное индуктивное сопротивление по продольной оси	о.е.	Xd	0,236
9	Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси	о.е.	Xd	2,31
10	Сверхпереходная постоянная времени по продольной оси	с	Td	0,014
11	Постоянная времени обмотки возбуждения при разомкнутой обмотке статора	с	Tf	3,80
12	Установившееся значние тока к.з. на зажимах генератора	о.е.	I?г	4
	Для эквивалентного асинхронного ЭД*
13	Мощность номинальная	кВт	Рэд	185
14	Ток номинальный	кА	Iэд	0,381
15	Активное сопротивление обмотки статора	о.е.	Rsd	0,4
16	Переходное индуктивное сопротивление обмотки статора	о.е.	Xsd	0,186
17	Индуктивное сопротивление обмотки статора	о.е.	Xsd	2,61
18	Коэффициент магнитной связи обмоток статора и ротора	о.е.	м	0,929
19	Постоянная времени обмотки ротора	с	Tr	0,232
20	Переходная постоянная времени обмотки ротора	с	Tr	0,0165

*Приняты средние значения параметров ЭД согласно таблице 2 Приложения 2 к ОСТ5.6181-81.

Таблица 2 - Параметры участков цепи

N п/п	Участок схемы	Характеристика элемента	Сопротивление, мОм
			r	x
1	Цепь генератора Г1
	Кабель	2(3х185) - 23м	1,357	0,839
2	Цепь генератора Г2
	Кабель	2(3х185) - 23м	1,357	0,839
3	От ГРЩ до точки К3 Кабель	3х70 - 23м	7,107	1,748
4	От ГРЩ до точки К4 Кабель	3х35 - 15м	9,255	1,23
	Автоматический выключатель		7,45	3,6
5	От ГРЩ 380 В до точки К5
6	Кабель	3х70 - 10м	3,09	0,76
	Трансформатор Т1+кабель		57,7*	103,264*
	Итого		60,79	104,024

*Указанные значения активного и индуктивного сопротивлений трансформатора и кабеля на стороне вторичной обмотки, приведенные к напряжению первичной обмотки трансформатора. Приведение произведено по формулам:

где Rприв, Xприв - приведенные к напряжению первичной обмотки активное и индуктивное сопротивления трансформатора и кабеля на стороне вторичной обмотки;

Rт и Xт - активное и индуктивное сопротивления трансформатора, приведенные к номинальному напряжению вторичной обмотки(Для трансформатора ТС3М250-75.ОМ5 согласно приложению 8 к ОСТ5.6181-81 Rт=2,12мОм, Xт=6,43мОм);

Rс и Xс - активное и индуктивное сопротивление участка сети до точки к.з. на стороне вторичной обмотки трансформатора (для участка сети до точки к.з. Rс=0,2295мОм и Xс=0,219мОм);

U1 и U2 - номинальные напряжения первичной и вторичной обмоток трансформатора, соответственно 380 и 220В.

Содержание