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)