Электромагнитные переходные процессы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

АНГАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

Допускаю к защите

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Пояснительная записка

К курсовому проекту по дисциплине

«ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ»

Выполнил студент группы ЭЭ - 18-1 Черных В.Е.

Нормоконтролер И.Г. Голованов

руководитель Голованов И.Г.

Ангарск 2021 г



ЗАДАНИЕ

на курсовую работу

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ и ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО АНГАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Электромагнитные переходные процессы

по дисциплине

«Переходные процессы в электроэнергетических системах»

Студент Черных В.Е Группа Ээз-18-1 Руководитель: Голованов И.Г.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1.При трёхфазном коротком замыкании в точке К1заданной схемы вычислить величины:

а) ударного тока;

б) полного тока короткого замыкания через 0,18сек.

2.При однофазном, двухфазном коротком замыкании на землю в точке

K 1:

а) вычислить величину ударного тока;

б) построить векторные диаграммы токов в сечении N-N и напряжения в точке М. Построение произвести для значений тока и напряжения через

0,018сек., после возникновения короткого замыкания.

3.Определить, как изменяются величины ударного тока и токов в сечении N-N при раззаземлении нейтралей трансформаторов Т4, Т5.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УКАЗАНИЯ

При расчёте токов короткого замыкания учитывать нагрузку Н1 и двигатель Д1 Дата выдачи задания: «7» сентября 2021 г.

Задание выдал: к.т.н., доцент Голованов И.Г.

Условные обозначения	Параметры элементов схемы
Г-1,Г-2,Г-3,Г-4	ТВФ-63-2
Г-5	ТВВ-200-2
Г-6,Г-7	СВ-505/190-16Т
Т-1 ,Т-2	ТДЦ-80-121/6,3
Т-3	ТД-80-242/6,3
Т-4	АТДЦТН-63-230/121/38,5
Т-5	АТДЦТН-250-230/121/15,75
Т-6	АТДЦТН-267-500/V3 /230/ V3 /38,5
Т-7	ТРДЦН-160-230/11/11
Т-8,Т-9	АТДЦТН-125-230/121/11
Р-1.Р-2	РБА-6/1500-10
Р-З.Р-4	РБА-6/1500-8
РН1	40 МВт
РН2	85 МВт
Рнз	150 МВт
РН4	225 МВт
РД1=РД2	6,5 МВт 1пуск/1ном=5,2 Ку=1,7
РДЗ	20 МВт 1пуск/1ном=5,2 Ку= 1,7
РД4	6 МВт 1пуск/1ном=5,2 Ку=1,7



Содержание

Ведение

1. Расчёт токов при трёхфазном коротком замыкании

2. Базисные величины

3. Доаварийный режим

4. Преобразование схемы замещения

5. Ударный ток

6. Определение величины ударного тока при однофазном и двухфазном коротком замыкании на землю

Список литературы



Ведение

Развитие современных электроэнергетических систем идёт по пути концентрации производства электроэнергии на мощных электростанциях и централизация электроснабжения от общей высоковольтной сети. При этом наблюдается несколько существенных тенденций:

- рост единичных мощностей агрегатов;

- рост напряжения высоковольтных электрических сетей;

- увеличение мощности энергетических объединений.

В этом случае усложняются процессы, происходящие в системе электроснабжения. Переходные процессы возникают в электрических системах как при нормальной эксплуатации (включение и отключение нагрузки и т.д.), так и в аварийных условиях (КЗ, обрыв линии). Их изучение, не может быть самоцелью. Оно необходимо прежде всего для разработки практических критериев и методов их количественной оценки, с тем чтобы можно было предвидеть и заранее предотвратить опасные последствия таких процессов.

Целью данных методических указаний по практическим занятиям является отработка вопросов изучения практических методов расчёта и анализа режимов работы системы электроснабжения в особенности аварийных, связанных со всеми видами коротких замыканий и обрывов.



1. Расчёт токов при трёхфазном коротком замыкании

На рисунке 1 представлена схема замещения исходной принципиальной схемы.

Рисунок 1 - Схема замещения

Параметры для элементов схемы:

Генераторов:

Г-1,2,3,4 тип ТВФ-63-2

Sном = 63 MBAUн = 6,3 кВ X"d= 0,203 cosц = 0,8

Г - 6,7 тип СВ - 505/190 - 16Т

Sном= 66,7MBAUh- 11 кВ X"d=0,13 cosц = 0,9

Г - 5 тип ТВВ - 200 - 2

Sном = 200 MBAUн =15,75 кВ X"d=0,18 cosц = 0,85

Трансформаторов:



T-l Т-2 тип ТДЦ-80- 121/6,3

Sном = 80 MBAUк вн-сн= % Uквн-нн=11%Uксн-нн = %

T - З тип ТД - 80 - 242/6,3

Sном80 MBAUквн-сн= Uквн-нн=11%Ukсн-нн=

T - 4 тип АТДЦТН - 63 - 230/121/38,5

Sном= 63 MBAUк вн-сн= 11 % U квн-нн = 35,7 % U ксн-нн = 21,9%

T - 5 тип АТДЦТН - 250 - 230/121/15,75

Sном = 250 MBAUк вн-сн=11,5 % U квн-нн = 33,4 % U ксн-нн= 20,8%

T - 6 тип АТДЦТН - 267 - 288/132/38,5

Sном= 267 MBAUк вн-сн= 8,5 % U квн-нн = 23 % U ксн-нн = 12,5%

T - 7 тип ТРДЦН - 160 - 230/11/11

Sном=160MBAUк вн-сн= % U квн-нн =12,5%U ксн-нн= %

T - 8 T - 9 тип АТДЦТН - 125 - 230/121/11

Sном=125 MBAUк вн-сн=11 % U квн-нн. = 45 % U ксн-нн= 28%

Реакторы:

P - 1 P - 2 тип РБА - 6/1500- 10

Q = 520 квар

X = 0,23 ОМ

L = 0,74мГн

Номинальная реактивность =10%

Р - 3 Р -4 тип РБА-6/1500-8

Q = 416 квар

Х = 0,19 ОМ

L = 0,59мГн



Номинальная реактивность = 8 %

Нагрузки:

РН1 = 40 МВт

Двигателя:

РД1

РД1 = 6,5 МВт Iпуск/Iном= 5,2 Ку=1,7

Линии:

Л - 1:

Л - 2:

Л - 3:

Л - 4:

Л - 5:

Л -6:

Л -7:

Л - 8:

Л -9:

Л -10:

2. Базисные величины

За основную ступень напряжения принимаем ступень напряжения, где произошло короткое замыкание.

Параметры элементов в эквивалентной схеме

Сопротивление генераторов:

Г-1,2,3,4

Г - 5



Г - 6,7

Сопротивление нагрузки:

Н - 1

Сопротивление двигателя:

Д -1

Сопротивление реакторов:

Р- 1,2

.



Сопротивление трансформаторов:

Т - 1,2

Т - 3

Т - 7

Сопротивление автотрансформаторов:

Т - 4

Т - 5



Т - 6

Т - 8,9

Сопротивление линий электропередач:



3. Доаварийный режим

Значение ЭДС генераторов:

Г - 1,2,3,4



Г - 5

Г - 6,7



Обобщённой нагрузки:

ЭДС двигателя:

ЭДС системы:

4. Преобразование схемы замещения

Свёртываем схему относительно точки КЗ:



Сверхпереходные токи:

Искомый ток в точке короткого замыкания:

5. Ударный ток

Для определения ударного тока находим активные сопротивления элементов схемы замещения: ток ударный замыкание напряжение

Сопротивления генераторов:



Сопротивление двигателя:

Сопротивление трансформаторов:

Сопротивление автотрансформаторов:



Сопротивление линий электропередач:

Сопротивление реакторов:



Сопротивление нагрузки:

Схема замещения для активных сопротивлений составляется и преобразуется аналогично схеме замещения для реактивных сопротивлений:



При вычислении ударного тока выделяем генераторы, нагрузку, двигатель и систему в отдельные ветви.

Для этого определяем коэффициенты токораспределения:

Принимаем С1= 1, тогда:



.

Принимаем С10 = 1,тогда:

,

Таким образом, взаимное сопротивление между точкой короткого замыкания и эквивалентными генераторами, нагрузкой, двигателем и системой будут равны:

Активные сопротивления:



.

Величина Таэ для эквивалентных генераторов, двигателя и системы:

Ударные коэффициенты:

Для эквивалентных генераторов Г - 1,2,3



;

для генератора Г - 4

;

для эквивалентных генераторов Г - 6,7

для системы:

для генератора Г - 5

для нагрузки принимаем КН3 = 1.

Ударные токи:

.

.



.

.

.

Искомый ударный ток в точке КЗ

Величина полного тока через 0,018 сек

Расчёт реактивности:



По расчётным кривым для турбогенераторов и гидрогенераторов

Ток от системы:

Искомый ток в точке КЗ:

Сверхпереходные токи:



Апериодическая составляющая тока КЗ:

.

Полный ток в точке КЗ через 0,18 с:



6. Определение величины ударного тока при однофазном и двухфазном коротком замыкании на землю

Для расчёта составляется схема замещения прямой, обратной и нулевой последовательности.

Сопротивления прямой и обратной последовательности равны друг другу



Расчёт ударного тока

При коротком однофазном замыкании:

Дополнительное сопротивление:



Коэффициент m(1) = 3, зависит от вида КЗ.

Ток прямой последовательности:

Действующее значение сверхпереходного тока в повреждённой фазе:

Ударный ток однофазного короткого замыкания:

При коротком двухфазном замыкании на землю:

Коэффициент



Ток прямой последовательности:

Действующее значение сверхпереходного тока:

Ударный ток короткого двухфазного замыкания на землю:

Векторная диаграмма напряжений в точке М при однофазном коротком замыкании



Векторная диаграмма напряжений в точке М при двухфазном коротком замыкании

Векторная диаграмма токов в сечении N-N при однофазном коротком замыкании

Векторная диаграмма токов в сечении N-N при двухфазном коротком замыкании



Список литературы

1. Голованов И.Г., Кычаков В.П., Некрасов Ф.П., Черных А.Г. Переходные процессы в электроэнергетических системах: Учебное пособие по курсовому проектированию. - Ангарск: АГТА, 2005-105 с.

2. Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков «Электрическая часть электростанций и подстанций». Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб.пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

3. Правила устройства электроустановок. М., 1986. 646 с

4. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах.- М.: Энергия, 1970-520 с.

Размещено на Allbest.ru