Расчёт электромагнитных переходных процессов в электроэнергетических системах
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
? 65%), (в системах с глухозаземлённой нейтралью);
)двухфазное на землю, т.е. замыкание между двумя фазами с одновременным замыканием той же точки на землю (К(1,1), вероятность 20%).
Трёхфазное КЗ является симметричным, т.к. при нём все фазы остаются в одинаковых условиях. Напротив, все другие КЗ являются несимметричными.
Ток КЗ представляется суммой периодической и апериодической слагающих. В большинстве случаев принимается, что периодическая составляющая тока КЗ (iпt) от источника не изменяется во времени, а апериодическая составляющая (iаt) всегда затухает по экспоненте с постоянной времени Та.
1.Расчет трёхфазного короткого замыкания в ЭЭС
.1 Составление схемы замещения
.1.1 Расчётная схема для определения токов
КЗ представляет собой схему в однолинейном исполнении, в которую введены генераторы, компенсаторы, синхронные и асинхронные двигатели, оказывающие влияние на ток КЗ, а также элементы систем электроснабжения (линии, трансформаторы, реакторы и т. Д.), связывающие источники электроэнергии с местом КЗ. На расчётной схеме показывают расчётные точки КЗ, выбор которых зависит от цели расчётов токов КЗ. На схеме замещения все элементы цепи КЗ заменены индуктивными сопротивлениями (в сетях до 1000В - индуктивными и активными) и соединены в той последовательности, которая имеется на расчётной схеме, при этом трансформаторные связи заменяются электрическими. Элементы систем электроснабжения, связывающие источники электроэнергии с местом КЗ, вводят в схему замещения сопротивлениями, а источники электроэнергии - сопротивлениями и ЭДС. Сопротивления и ЭДС схемы замещения должны быть приведены к одной ступени напряжения (основная ступень). В практических расчётах за основную ступень удобно принимать ступень, где определяются токи КЗ. На схеме замещения каждое сопротивление имеет цифровое обозначение в виде дроби: в числителе - порядковый номер сопротивления, а в знаменателе - расчётное значение его. Параметры элементов схемы замещения можно выражать в именованных или относительных единицах. Обычно в сетях напряжением выше 1кВ применяют для расчёта токов КЗ относительные единицы, а в сетях до 1000В - именованные единицы. При составлении схемы замещения в относительных единицах значения ЭДС и сопротивлений элементов схемы выражают в долях выбранных значений базисных величин (Е* , Х*).
Схема замещения имеет вид:
.1.2 Составляется таблица параметров элементов схемы, согласно варианта 19
№п/пНаименование параметраЗначение параметраПриведенное значение1Синхронная нагрузкаАктивная мощность, Р (кВт)2000Номинальное напряжение, Uном (кВ)10Коэффициент мощности, cos?0,9Сверхпереходное реактивное сопротивление по продольной оси ротора, Хd (о.н.е)0,1416,35Переходное реактивное сопротивление по продольной оси ротора, Хd' (о.н.е)0,24911.2Реактивное сопротивление по продольной оси ротора, Хd (о.н.е)2,194,5Реактивное сопротивление обратной последовательности обмоток, Х2 (о.н.е)0,1697,61Реактивное сопротивление нулевой последовательности, Х0 (о.н.е)0,05Активное сопротивление обмоток, R(о.н.е)0,0090,41Коэффициент короткого замыкания, Кз0,7Постоянная времени затухания по продольной оси для нулевой последовательности, Td0 (сек)5,2Переходная постоянная времени по продольной оси при замыкании накоротко обмоток ротора Td' (сек)0,59Сверхпереходная постоянная времени по продольной оси при разомкнутой обмотке якоря Td (сек)0,083Постоянная времени затухания апериодической составляющей к.з. тока якоря на выводах машины, Та (сек)0,1Постоянная времени затухания демпферных обмоток прямой последовательности Тj (сек)52Асинхронная нагрузкаАктивная мощность, Р (кВт)800Номинальное напряжение, Uном (кВ)10Коэффициент мощности, cos?0,9Пусковой коэффициент, Кпуск6,5Кратность пускового момента по отношению к номинальному, Мпуск (о.н.е)1.3Максимальный момент, Мм (о.н.е)2,5Постоянная времени затухания тока КЗ прямой последовательности демпферных обмоток, Тj (сек)2,8Активное сопротивление обмоток статора, R (о.н.е)0,00710,83Силовые трансформаторы Т-1 и Т-2: ТРДН-25000-110/10Полная мощность, S(МВА)25Номинальное высшее напряжение трансформатора, Uвн (кВ)115Номинальное низшее напряжение трансформатора, Uнн (кВ)10,5Потери мощности при КЗ, Ркз (кВт)120Напряжение короткого замыкания, Uк (%)10,54Воздушные линии электропередачи Л-1 и Л-2Марка проводаПС-95Длина линии, L(км)14Удельное реактивное сопротивление провода, Xуд (Ом/км)0,68Удельное активное сопротивление провода, Rуд (Ом/км)1,88
.2 Базисная ступень напряжения, расчёт основных параметров
.2.1 Применение системы относительных единиц часто существенно упрощает расчетные выражения, описывающие процессы в различных элементах электроэнергетической системы, облегчает контроль расчетных данных и сопоставление результатов расчетов для установок различной мощности, поскольку для таких установок относительные значения расчетных величин часто имеют одинаковый порядок. Чтобы получить относительные значения различных физических величин, необходимо предварительно выбрать значения соответствующих величин, принимаемые за базисные, т.е. в качестве единиц измерения. В частности, чтобы выразить параметры различных элементов схемы замещения электрической цепи и параметры режима в системе относительных единиц, необходимо иметь четыре базисные единицы: базисное напряжение Uб базисный ток Iб базисную мощность (трехфазной системы) Sб и базисное сопротивление Zб. Две из них выбирают произвольно, а две другие определяют из соотн