Проектирование электрической части электростанции
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
зитных параллельных линий, если при этом нарушается устойчивость параллельной работы энергосистемы;
При отказе выключателей в нормальном режиме РУ не должно отключаться более одного блока, а в ремонтном - не более двух блоков, при этом не должны возникать перегрузки линий и нарушения устойчивости.
Рисунок 4.2 - электрическая схема РУ повышенного напряжения
Достоинства схемы:
гибкость схемы, возможность отключения для ремонта любого элемента без отключения других присоединений,
достаточно высокая надежность схемы.
Недостатки схемы:
большое количество разъединителей, изоляторов, токоведущих материалов;
использование разъединителей в качестве оперативных аппаратов;
большое количество операций с разъединителями и сложная блокировка между выключателями и разъединителями допускает возможность ошибочного отключения тока нагрузки разъединителями;
вероятность аварий из-за ошибок обслуживающего персонала больше, чем в схемах с одной системой шин.
5.РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Коротким замыканием (КЗ) называется нарушение нормальной работы электрической установки, вызванное замыканием фаз между собой, а также замыканием фаз на землю в сетях с глухозаземленнойнейтралью.
Причинами КЗ обычно являются нарушения изоляции, вызванные ее механическими повреждениями, старением, набросами посторонних тел на провода ЛЭП, прямыми ударами молнии, перенапряжениями и т.д. В электроустановках причинами КЗ часто являются неправильные действия обслуживающего персонала. Примерами таких действий являются ошибочные отключения разъединителями цепей с током, включение разъединителей на закоротку, ошибочные действия при переключениях в главных схемах и схемах релейной защиты и автоматики.
При КЗ токи в поврежденных фазах увеличиваются в несколько раз по сравнению с их нормальным значением, а напряжения снижаются, особенно вблизи мест повреждения. Протекание больших токов КЗ вызывает повышенный нагрев проводников, что ведет к увеличению потерь электроэнергии, ускоряет старение и разрушение изоляции, может привести к потере механической прочности токоведущих частей и электрических аппаратов.
Снижение уровня напряжения КЗ в сети ведет к уменьшению вращающего момента электродвигателей, их торможению, снижению производительности или полному останову. Резкое снижение напряжения при КЗ может привести к нарушению устойчивости параллельной работы генераторов электростанций и частей электрической системы, возникновению системных аварий.
Наиболее частыми являются однофазные КЗ, что составляет примерно 65 % от всех видов короткого замыкания, далее по частоте возникновения идут двухфазные КЗ на землю - 20 %, затем двухфазные - 10 % и трехфазные - 5 %. Иногда один вид КЗ может перерасти в другой вид КЗ.
Для обеспечения надежной работы энергосистемы и предотвращения повреждений оборудования при КЗ необходимо быстро отключить поврежденный участок, что достигается применением быстродействующих устройств релейной защиты с минимальной выдержкой времени и отключающими аппаратами.
К мерам, уменьшающим опасность развития аварий, относятся: выбор целесообразной схемы сети, правильный выбор аппаратов по условиям КЗ, применение токоограничивающих устройств и т.д.
Расчетная схема и схема замещения
Под расчетной схемой понимают упрощенную однолинейную схему с указанием всех элементов и параметров, которые повлияют на ток КЗ.
В соответствии с расчетной схемой составляется эквивалентная электрическая схема замещения прямой последовательности.
Схемой замещения называют электрическую схему, соответствующую по исходным данным расчетной схеме, но в которой все магнитные (трансформаторные) связи заменены электрическими.
Рисунок 5.1 - Расчетная схема
Рисунок 5.2 - Эквивалентная схема замещения
Определим сверхпроводныеЭДС для синхронных генераторов.
,
где - фазное напряжение генератора в предшествующий КЗ режиме;
- фазный ток генератора в предшествующий КЗ режиме;
- угол сдвига между векторами тока и напряжения в том же режиме;
- сверхпереходное сопротивление синхронной машины.
Т.к. расчет ведется во.е., и .
Сверхпроводное ЭДС генераторов G2 и G3:
.
Сверхпроводное ЭДС генератора G1:
.
Приведение сопротивлений элементов схемы к базисным величинам
В каталогах и паспортах оборудования всегда приводятся номинальные параметры машин и аппаратов, определенных по отношению к их номинальной мощности и напряжению. В большинстве случаев расчетная схема содержит несколько ступеней напряжения, поэтому, чтобы вести расчеты с помощью эквивалентной схемы замещения, все сопротивления схемы приводят к одним и тем же базовым условиям. Существует два метода расчета сопротивлений схемы замещения: в относительных единицах или в именованных.
За базовую мощность принимают любую величину. Чтобы порядок относительных величин сопротивлений при расчете был удобен, чаще всего принимают . За базовое напряжение удобно принять среднее напряжение ступени где рассчитывают КЗ.
Таким образом, для каждой точки КЗ будут свои значения напряжения и тока.
Для определения сопротивлений всех элементов схемы замещения применяем следующие формулы:
1)Для синхронных генераторов