Расчёт электромагнитных переходных процессов в электроэнергетических системах
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ошения для мощности трехфазной системы:
и формулы, выражающей закон Ома:
В качестве базовых величин принимаются базовая (базисная) мощность Sб и базовое (базисное) напряжение Uб. За базисную мощность принимается суммарная мощность генераторов (если мощности генераторов известны), или принимается Sб=100МВА (Sб=1000МВА). Для основной ступени, для которой производится расчёт токов короткого замыкания принимается Uб = Uср. Среднее значение напряжения ступени электрической цепи Uср берётся на 5% выше номинального напряжения сети:
ср = 0,23кВ; 0,4; 0,525; 0,69; 3.15кВ; 6,3кВ; 10,5кВ; 15,75кВ; 21кВ; 37кВ, и т.д.
В данной курсовой работе, исходя из параметров установленных трансформаторов, принимается Sб=100МВА, Uб=110кВ. Напряжение второй ступени UII=10кВ.
.2.2 Рассчитываются базисный ток и сопротивление, исходя из принятых базисной мощности и напряжения:
(1)
(2)
1.3 Приведение величин второй ступени напряжения к базисной
(3)
(4)
(5)
.4 Приведение параметров элементов схемы замещения к базисным условиям
Определяются параметры элементов схемы замещения в о.н.е с точным приведением к базисной ступени напряжения
.4.1 Параметры синхронной нагрузки
Сверхпереходное индуктивное сопротивление по продольной оси ротора
(6)
Переходное индуктивное сопротивление по продольной оси ротора
(7)
Реактивное сопротивление по продольной оси ротора
(8)
Реактивное сопротивление обратной последовательности обмоток статора
(9)
Активное сопротивление обмоток статора
(10)
Рассчитывается номинальная реактивная мощность синхронной нагрузки
(11)
Для синхронных генераторов и электродвигателей сверхпереходную ЭДС следует рассчитывать по формуле (5.3), приведённой в п. 5.2.2 РД153-34.0-20.527-98 (Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования):
(12)
либо по формуле для сверхпереходной поперечной ЭДС, в о.н.е:
(13)
(14)
.4.2 Параметры асинхронной нагрузки
Активные и реактивные сопротивления АД приводятся к базисным условиям второй ступени, рассчитывается сверхпереходная ЭДС АД.
Реактивное сопротивление обмоток статора
(15)
Активное сопротивление обмоток статора
(16)
Величина сверхпереходной ЭДС двигателя, приведённая к второй ступени
(17)
где по (14) , а
.4.3 Параметры силовых трансформаторов
Совокупная нагрузка (SНтр-ра) на трансформатор составит
Величина относительного реактивного сопротивления трансформатора, приведённого к базисной ступени составит
(18)
Величина относительного активного сопротивления трансформатора, приведённого к базисной ступени составит
(19)
.4.4 Параметры ВЛЭП
Для определения относительной реактивной составляющей сопротивления линии ХЛ*, ХЛ0*, и активной составляющей, приведенных к базовым условиям первой ступени, используются табличные данные: Х0/Х1 = 4,7, а также параметры ЛЭП: Худ, Rуд и длина L
Величина относительной реактивной составляющей сопротивления ВЛЭП, приведённой к базисной ступени
(20)
Величина относительной активной составляющей сопротивления ВЛЭП
(21)
Величина относительной реактивной составляющей нулевой последовательности
где (22)
.4.5 Система электроснабжения
Система представлена шинами бесконечной мощности, для которой определена относительная, приведенная к базовым условиям первой ступени величина ЭДС
(23)
.5 Эквивалентная схема замещения при трёхфазном КЗ
.5.1 Здесь представлена расчетная схема замещения для расчета трехфазного короткого замыкания. Для точки КЗ на линии, принято что оно произошло на шинах генератора. Сопротивление генератора принимается равным нулю. Сопротивления и ЭДС для данной схемы, согласно выполненного предварительного расчета в относительных единицах и приведенных к базисным условиям соответственно равны:
.5.2 Схема замещения приводится к более простой, содержащей две параллельные ветви с одинаковыми параметрами.
.5.3 По известным законам из курса ТОЭ рассчитываются эквивалентные сопротивления ветвей промежуточной схемы:
(24)
.5.4 По методу двух узлов вычисляются эквивалентные ЭДС промежуточной схемы:
(25)
.6 Рассчитывается периодическая составляющая сверхпереходного тока КЗ в именованных единицах (для получения размерной величины её численного значения, необходимо умножить относительную величину на базовый ток):
(26)
где I1 и I2 - токи КЗ ветвей промежуточной схемы замещения. Они рассчитываются как:
(27)
Тогда
.7 Расчёт постоянной времени ветвей эквивалентной промежуточной схемы замещения производится по формуле:
(28)
.7.1 Для расчёта постоянной времени необходимо вычислить активное сопротивление ветвей схемы замещения. Для этого составляется эквивалентная схема замещения системы, в которую включаются только активные сопротивления элементов:
.7.2 Схема преобразуется в промежуточную, рассчитываются значения R1 и R2:
(29)