Исходные данные. 1.1. Параметры короткого замыкания на первичных шинах подстанции:

1.1. Параметры короткого замыкания на первичных шинах подстанции:

Напряжение короткого замыкания Uс = 35 кВ;

Мощность короткого замыкания Sкз = 470000кВА;

1.2. Параметры понизительного трансформатора

Мощность Sном = 16000 кВА;

Первичное напряжение U₁ = 35кВ;

Напряжение короткого замыкания (к.з.) Uкз = 8,2%;

Мощность короткого замыкания ∆Ркз= 117 кВт;

Мощность холостого хода Рхх = 26 кВт;

Количество N1 =2;

1.3. Колебания напряжения питающей цепи Кс% = 7;

1.4. Мостовая схема выпрямителя

1.5. Количество выпрямителей Nв = 2;

1.6. Параметры выпрямителя:

Мощность Р = 9900 кВт;

Номинальный ток Id0 = 3000 А;

1.7. Выпрямленное напряжение Udном = 3900 В;

1.8. Параметры преобразовательного трансформатора:

Мощность Sт = 4600 кВА;

Первичное напряжение U₁ = 10,5кВ;

Напряжение короткого замыкания (к.з.) Uкз = 8,7%;

Мощность короткого замыкания ΔРк2= 50 кВт;

Мощность холостого хода Рхх = 15 кВт;

Количество N2 =3;

1.9. Отношение величины коммутационного (повторяющегося) перенапряжения к максимальному обратному γ = 1,7;

1.10. Отношение амплитуды неповторяющегося перенапряжения к U_do Kuн = 3,7;

1.11. Охлаждение тиристоров воздушное

1.12. Коэффициент перегрузки Кпер = 1,41;

Температура охлаждающего воздуха Та = 33◦С;

1. РАСЧЁТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ УПРАВЛЯЕМОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

1.1. Подготовка исходных данных

Исходными данными для расчётов являются паспортные параметры установленного на подстанции основного оборудо­вания и характеристики питающей сети (прилагаются в зада­нии на курсовую работу). Наиболее тяжёлыми аварийными режимами полупроводникового выпрямителя являются короткое замыкание на шинах выпрямленного напряжения и пробой вен­тилей, что в итоге тоже приводит к короткому замыканию.

Развитие аварии в выпрямителе определяется параметрами цепи переменного тока (индуктивным сопротивлением - Х_а и активным сопротивлением - R_a) приведёнными к напряжению вторичной обмотки трансформатора выпрямительного агрегата.

При заданной мощности короткого замыкания в питающей сети индуктивное сопротивление от источника до места подклю­чения подстанции (с учётом приведения к напряжению U_2ф) определяется по формуле:

, Ом (1)

где К_Т1 – коэффициент трансформации понизительного трансформатора;

К_Т2 – коэффициент трансформации трансформатора выпрямителя;

Uс – линейное напряжение питающей сети, кВ;

S_к.з. – мощность короткого замыкания, кВА;

Коэффициенты трансформаторов:

;

Фазное напряжение на вторичной обмотке трансформатора выпрямителя равно

Сопротивление от источника до места подклю­чения подстанции:

Индуктивное сопротивление фазы понизительного трансформатора, приведенное к напряжению вторичной обмотки трансформатора выпрямительного агрегата, найдется по выражению:

(2)

где U_K1% - напряжение короткого замыкания понизительного трансформатора, %;

U_Ф – напряжение фазы вторичной обмотки понизительного трансформа тора, кВ;

S_T1 – номинальная мощность понизительного трансформатора, кВА.

Индуктивное сопротивление фазы трансформатора выпря­мителя, приведенное к напряжению вторичной обмотки:

(3)

где U_К2% - напряжение короткого замыкания трансформатора выпрямителя, %;

U_2Ф - напряжение фазы вторичной обмотки трансформатора

выпрямителя, кВ;

S_Т2 - номинальная мощность трансформатора выпрями­теля, кВА.

По данным выражений (1), (2), (3) находится индуктив­ное сопротивление в цепи переменного тока преобразователя:

(4)

где N₁ - количество понизительных трансформаторов на подстанции;

N₂ - количество трансформаторов выпрямительных агрегатов.

Активное сопротивление в цепи переменного тока преобразователя определяется по выражению:

, Ом (5)

где R’_a1 - активное сопротивление фазы понизительного трансформатора, приведенное к напряжению вто­ричной обмотки трансформатора выпрямителя, Ом;

R_a2 - то же для трансформатора выпрямителя, Ом.

Значение R'_a1 определяется по выражению:

где DP_K1 - мощность потерь из опыта короткогозамыканияпонижающего трансформатора, кВт;

U_Ф - напряжение фазы вторичной обмотки понизительного трансформатора, кВ;

S_Т1 - номинальная мощность понизительного трансформатора, кВА;

К_Т2 - коэффициент трансформации трансформатора выпрями­теля.

Значение R_a2 определяется по аналогичной формуле:

где DP_K2 - мощность потерь из опыта короткого замыкания трансформатора выпрямителя, кВт.

Активное сопротивление в цепи переменного тока преобразователя: