Расчет переходных режимов в электрической сети
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Курсовая работа
на тему
Расчет переходных режимов в электрической сети
Введение
Целью данной курсовой работы является получение навыков расчета ненормальных и аварийных режимов в системе тягового электроснабжения. Рассматриваются случаи трехфазных коротких замыканий на шинах тяговой подстанции; двухфазные металлическое и на землю короткие замыкания, а также однофазное замыкание на землю на высокой стороне тяговой подстанции. Кроме того, в курсовой работе рассматриваются случаи продольного разрыва фаз.
фаза электроснабжение замыкание разрыв
Задание
Расчет полного тока трехфазного короткого замыкания и его составляющих для моментов времени t=0; 0,01; 0,1; 0,2; 0,5; сек.
Расчет токов и напряжений при однократной поперечной нессимметрии (несимметричном коротком замыкании) с построением векторных диаграмм токов и напряжений.
Расчет токов и напряжений при однократной продольной нессимметрии (разрыве одной или двух фаз) с построением векторных диаграмм токов и напряжений.
1. Исходные данные
Расчетная схема электрической сети.
Соотношение между эквивалентными индуктивным и активным сопротивлениями электрической сети Xэ/Rэ=7,8.
Характеристика источников питания.
Из двух источников питания один рассматривается как источник неограниченной мощности (система). Второй источник является электрической станцией, принципиальная схема которой составляется студентом на основании заданных типа и количества генераторов, а так же типа и количества автотрансформаторов повысительной подстанции электростанции.
При одинаковом количестве генераторов и автотрансформаторов следует принять блочную принципиальную схему электростанции, при разном их количестве - схему с шинами генераторного напряжения.
Обозначение источника питания - системы и сведения об оборудовании электростанции: система ИП2, тип генератора ТВФ-63-2У3, количество генераторов 3, тип автотрансформатора АТДЦТН-125000/220/110, количество автотрансформаторов 2.
Характеристика линий электропередачи.
Во всех предлагаемых вариантах расчетной схемы электрической сети присутствуют одноцепная и двухцепная линии электропередачи.
Номинальные напряжения одноцепной и двухцепной линии электропередачи определяются по номинальным напряжениям обмоток высшего и среднего напряжений автотрансформаторов повысительной подстанции электростанции.
При этом к шинам высшего напряжения повысительной подстанции электростанции подключается та линия электропередачи (одноцепная или двухцепная), для которой общая (суммарная) длина между источниками питания является большей. Соответственно, более короткая линия электропередачи подключается к шинам среднего напряжения электростанции.
Исходные данные о длинах участков линий электропередачи между точками их присоединения к подстанциям и обозначение участков линий электропередачи, оснащенных стальными и хорошо проводящими грозозащитными тросами:
Длина участка ЛЭП, кмИП1-1191-3533-5275-ИП28ИП1-2542-4794-ИП296Обозначение участков ЛЭП, оснащенных стальными или хорошо проводящими грозозащитными тросами2-4 хорошо проводящий грозозащитный трос3-ИП2 сталь4-ИП2 сталь
Характеристика понизительных подстанций.
Расчетной точкой анализируемого вида повреждения электрической сети (трехфазное короткое замыкание, однократные поперечная и продольная нессимметрии) является ввод высокого напряжения понизительной подстанции:
Расчетная понизительная подстанция5Номер понизительной подстанции с заземленной нейтралью (числитель) и номинальная мощность трансформатора, МВА (знаменатель)3/634/635/40Номер понизительной подстанции (числитель) и распределение нагрузки между шинами СН и НН в% (знаменатель)2 70-304 50-505 40-60
Распределение общей нагрузки этих подстанций между шинами среднего и низшего напряжений в процентах приведено в таблице.
Общую нагрузку каждой из подстанций рекомендуется принять равной сумме номинальных мощностей двух однотипных силовых трансформаторов, установленных на подстанции.
2. Расчет токов короткого замыкания при трехфазном коротком замыкании на шинах заданной подстанции
2.1 Расчет результирующих сопротивлений до точки короткого замыкания
Согласно заданию, мы должны рассчитать токи коротких замыканий на шинах тяговой подстанции №5 (см. рисунок 1.1).
Рис. 2.1
Расчёт расстояний ЛЭП:
ИП1-ИП2=54+79+96=229 км линия 220 кВ - одноцепная
ИП1-ИП2=19+53+27+8=107 км линия 110 кВ - двухцепная
Из задания имеем, что первый источник питания (ИП1) представляет из себя 3 генератора ТВФ-63-2У3, работающих параллельно.
Тип автотрансформатора ИП1 - АТДЦТН-125000/220/110 работающих параллельно по заданию - 2 шт., выбираем схему соединения.
С учетом того, что нагрузки всех тяговых подстанций по допущению принимаем равными нулю, получаем схему системы тягового электроснабжения, приведенную на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 - Схема тягового электроснабжения с учетом допущений
Теперь, заменяя элементы схемы их индуктивными сопротивлениями, получаем расчетную схему, изображенную на рисунке 2.4.
Для расчетов нам необходимы справочные данные для элементов схемы. Мощность генератора ТВФ-63-2У3 SG = 78,75 МВА, сверхпереходное сопротив?/p>