Расчет трёхфазного симметричного и несимметричного коротких замыканий в сложной электрической системе

Курсовой проект - Физика

Другие курсовые по предмету Физика

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Энергетический институт

Направление - Электротехника, электромеханика и электротехнологии

Кафедра - Электроэнергетические системы и сети

 

 

Расчет трехфазного СиммЕтричного и несимметричного коротких замыканий в сложной электрической системе

 

Пояснительная записка к

курсовой работе по дисциплине

Переходные процессы в CЭС

Вариант № 16

 

Исполнитель

студент группы 7а84

Снесарев А.В.

Руководитель

Доцент Юшков А.Ю.

 

Томск - 2011

 

Введение

 

Под переходными процессами понимается неустановившиеся состояние, причиной которых является разнородные возмущения (КЗ, сбросы и набросы мощности, отключение ЛЭП, трансформаторов и т.д.) Основной причиной возникновения электромагнитных переходных процессов являются преимущественно короткие замыкания. В трехфазных системах с заземленной нейтралью различают следующие основные виды коротких замыканий в одной точке:

а) трехфазное;

б) двухфазное;

в) однофазное;

г) двухфазное на землю.

Трехфазное короткое замыкание является симметричным, т.к. при нем все фазы остаются в одинаковых условиях. Все остальные виды коротких замыканий являются несимметричными.

КЗ в электрических системах вызываются повреждением фазовой и линейной изоляции токоведущих частей. Основными причинами нарушения изоляции являются: удары молний в токоведущие части; перетирание изоляции при неправильных операциях с разъединителями; старение изоляции; механические повреждения кабелей и т.д.

КЗ сопровождаются понижением уровня напряжения и резким увеличением тока. Особенно вблизи места повреждения. Резкое понижение напряжения при КЗ может привести к системной аварии.

Целью работы является усвоение практических методов расчетов основных параметров тока и напряжений при симметричном и несимметричном КЗ.

 

 

Исходные данные

 

№ схемы - 2 (рис.1) Точка короткого замыкания К1.

Параметры оборудования:

Турбогенераторы ТГ1 - ТГ3:

Т-12-2

 

 

Реактор:

РБДУ-10-2500-0,2

 

 

Система:

 

 

Трансформаторы Т1, Т2:

 

СД

 

 

Автотрансформаторы АТ4, АТ5

 

 

Трансформатор Т3:

 

 

 

АД:

 

 

ЛЭП:

 

 

Все ЛЭП 110 кВ выполнены проводом АС-240 (х = 0,4 Ом/км)

ЛЭП 35 кВ выполнены проводом АС-120 (х = 0,4 Ом/км)

Л1, Л2, Л3 - одноцепные со стальным тросом

Л4 - двухцепная с хорошо проводящим тросом

Л5 - одноцепная без троса

 

 

Рис.1 Принципиальная схема №2 сложной электрической сети

 

 

1.Расчет трёхфазного короткого замыкания в сложной электрической системе

 

Задание

Для электрической системы, принципиальная схема которой приведена на рис. 1, выполнить расчет трехфазного к.з. в указанной точке.

При расчете определить:

- действующие значения периодической слагающей тока к.з. в точке к.з. и протекающего через выключатель с тем же номером, что и номер точки к.з., соответственно для

- ударные токи, соответствующие ;

Расчет проведем в системе относительных единиц (о.е.) при приближенном учете коэффициентов трансформации. Сущность приближенного учета заключается в том, что для каждой ступени трансформации вместо действительного напряжения начала и конца, устанавливается среднее номинальное напряжение для каждой ступени.

 

Рис.2 Разбиение схемы №2 сложной электрической сети по ступеням

Принимаем базисные величины мощности и напряжения, рассчитываем базисные токи:

 

 

Для того, чтобы перейти к электрической схеме замещения необходимо привести сопротивления всех элементов к напряжению одной из ступеней (базисной).

 

1.1Расчет параметров схемы замещения

 

Схема замещения со значениями реактивных составляющих сопротивлений элементов и сверхпереходных ЭДС источников питания в о.е. приведена на рис.3.

 

 

Рис.3 Схема замещения сложной электрической сети

 

. Турбогенераторы ТГ1-ТГ3

 

;

; ;

=

= .

 

 

2. Синхронный двигатель (СД-1, режим перевозбуждения)

 

о.е.

о.е.

о.е.

 

3. Трансформаторы (Т1,Т2)

 

 

. ЛЭП (Л1,Л2,Л3,Л4)

 

о.е.

о.е.

о.е.

о.е.

 

. Автотрансформаторы (АТ4, АТ5)

 

о.е.

о.е.

о.е.

 

. Система

 

о.е.

о.е.

 

. Реактор: Не учитываем реактор в ходе расчетов. Ошибка в пределах допустимой.

 

.2 Преобразование схемы замещения

 

Схема замещения (рис. 3) преобразуется до эквивалентной ветви относительно точки к.з. с результирующим значением ЭДС () и сопротивлением (). Используемые приемы преобразования основываются на последовательном, параллельном сложении элементов схемы; разрезании схемы по вершине приложенной ЭДС.

Этапы преобразования схемы замещения.

 

1.

 

Рис. 4. Упрощение схемы замещения (1)