Расчет электромагнитного переходного процесса (стр. 1 из 5)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Кафедра энергетики
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
на тему: Расчет электромагнитного переходного процесса
по дисциплине Электромагнитные переходные процессы
Благовещенск 2005
ЗАДАНИЕ
на курсовую работу по курсу «Электромагнитные переходные процессы в электрических системах»
Для заданной схемы участка энергосистемы составить расчётную схему замещения для прямой, нулевой и обратной последовательностей, определить параметры схем замещения любым из способов приведения, в любых единицах.
1 Определить ток трёхфазного короткого замыкания в заданной точке
1.1 Периодическая составляющая в начальный момент времени
1.2 Апериодическая составляющая в начальный момент времени
1.3 Ударный ток короткого замыкания
1.4 Мощность короткого замыкания
1.5 периодическая составляющая в заданный момент времени
1.6 апериодическая составляющая в заданный момент времени
1.7 ток установившегося короткого замыкания
2 Для заданного вида несимметричного КЗ определить:
2.1 Ток прямой последовательности особой фазы
2.2 Напряжения отдельных последовательностей в точке короткого замыкания
2.3 Построить векторные диаграммы токов и напряжений в месте короткого замыкания и напряжений на шинах средней стороны автотрансформатора
РЕФЕРАТ
Работа 48 с., 43 рисунка, 3 таблицы, 2 источника, 1 приложение.
Короткое замыкание, сверхпереходной режим, установившийся режим, сопротивление, ЭДС, нагрузка, схема замещения, векторная диаграмма
Определение периодической, апериодической составляющих тока симметричного короткого замыкания, ударного тока короткого замыкания, отдельных составляющих несимметричного короткого замыкания.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Расчёт симметричного трёхфазного короткого замыкания в заданной точке
1.1 Определение тока короткого замыкания в сверхпереходном режиме
1.1.1 Составление схемы замещения и расчёт параметров элементов схемы
1.1.2 Расчёт реактивных сопротивлений схемы
1.1.3 Расчёт активных сопротивлений схемы
1.1.4 Нахождение постоянной времени затухания апериодической составляющей
1.1.5 Нахождение отдельных составляющих тока короткого замыкания для каждой ветви
1.2 Расчёт тока установившегося короткого замыкания
2 Расчёт несимметричного однофазного короткого замыкания
2 .1 Определение тока прямой последовательности особой фазы
2.1.1 Составление схемы замещения токов прямой последовательности
2.1.2 Составление схемы замещения токов обратной последовательности
2.1.3 Составление схемы замещения токов нулевой последовательности
2.2 Построение векторных диаграмм напряжений и токов в месте короткого замыкания
2.3 Определение напряжения в удалённой точке на средней стороне автотрансформатора. Построение векторной диаграммы напряжений
Заключение
Библиографический список
Приложение А. Схемы замещения отдельных последовательностей. Векторные диаграммы токов и напряжений
ВВЕДЕНИЕ
Возникновение электромагнитных переходных процессов неразрывно связано с деятельностью инженера. Они возникают в электрических сетях как при нормальной эксплуатации (включение и отключение источников питания, всевозможных нагрузок), так и при авариях (обрыв нагруженной фазы, короткое замыкание). Понять физическую сущность электромагнитных переходных процессов с целью управления ими – одна из главных задач высококвалифицированного специалиста.
Таблица 1 - Технические данные элементов электрической сети
| Станция 1 | Станция 2 | |||||||
| Генераторы | ||||||||
| Число*Тип | 2*ГГ | 3*ТГ | ||||||
| Pн, МВт | 100 | 110 | ||||||
| Соs (φH) | 0,8 | 0,8 | ||||||
| Xd | 1,71 | 1,84 | ||||||
| X``d | 0,324 | 0,16 | ||||||
| X2 | 0,354 | 0,19 | ||||||
| X``d/R | 150 | 130 | ||||||
| XР, Ом | - | 0,25 | ||||||
| XР/R | - | 40 | ||||||
| Трансформаторы | ||||||||
| Sном, МВА | 125 | 200 | ||||||
| Uвн, кВ | 242 | 230 | ||||||
| Uк, % | 11 | 13 | ||||||
| X/R | 40 | 40 | ||||||
| Автотрансформатор | Подстанция Б | Подстанция А | ||||||
| Sном, МВА | 135 | 125 | 32 | |||||
| Uсн, кВ | 242 | 38,5 | - | |||||
| Uвн, кВ | 525 | 242 | 230 | |||||
| Uквн, % | 18,5 | 18 | - | |||||
| Uквс, % | 10,5 | 11 | - | |||||
| Uксн, % | 8 | 6,5 | - | |||||
| Uк,% | - | - | 12,5 | |||||
| X/R | 40 | 30 | 50 | |||||
| Система | Нагрузки | |||||||
| Sк, МВА | SН1, МВА | SН2, МВА | SН3, МВА | SН4, МВА | SН5, МВА | SН6, МВА | ||
| 3000 | 28 | 26 | 56 | 61 | 9 | 9 | ||
Таблица 2 – Характеристики ЛЭП
| Длины линий, км | Удельное сопротивление, Ом/км | |||||
| L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | Худ | |
| 120 | 150 | 147 | 153 | 100 | 0,4 | |
Таблица 3 – Схемы соединения обмоток трансформаторов
| Автотрансформатор | Y0/Δ/Δ |
| Трансформатор станции 1 | Y0/ Y |
| Трансформатор станции 2 | Y0/ Δ |
| Трансформатор подстанции А | Y0/ Δ |
| Трансформатор подстанции Б | Y0/Y0/Δ |
Отключенные выключатели: 3, 10, 12.
Точка короткого замыкания: 2.
1 РАСЧЁТ СИММЕТРИЧНОГО ТРЁХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Определение тока короткого замыкания в сверхпереходном режиме
1.1.1 Составление схемы замещения и расчёт параметров элементов схемы
Рисунок 1 – Схема замещения сети при токе КЗ в сверхпереходном режиме
Расчёт выполняем в о.е. В качестве базисных величин принимаем мощность и напряжение. Тогда значения оставшихся зависимых величин легко можно найти. За базисную мощность принимаем мощность, равную 100 МВА, т.е. Sб = 100 МВА. За базисное напряжение возьмём напряжение ступени, где произошло короткое замыкание UбI = 230 МВА. После этого можем определить напряжения оставшихся ступеней (на рис.1 ступени указаны римскими цифрами).
кВ (1) 
кВ (2) 
кВ (3) 
кВ (4)Токи на каждой ступени:
кА (5) 
кА (6) 
кА (7) 
кА (8) 
кА (9)Перейдём к определению параметров схемы замещения.
ЭС1:
(11)где Uн – номинальное напряжение реактора, кВ.
(13)ЭС 2:
Выразив сопротивление реактора из формулы в именованных единицах, получаем:
, (12) 
(14) 
(15) 
(16)Подстанция Б:
Прежде, чем найти сопротивление трёхобмоточного трансформатора, необходимо его сопротивления КЗ относительно обмоток, свести к напряжению КЗ одной обмотки.
(17) 
(18) 
(19) 
(20) 
(21) 
(22) 
(23) 
(24)Подстанция А:
(25) 
; (26) 
; (27)