Электромагнитные переходные процессы в электрических системах
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
уск =6 o.e.;
Iном =0.128 кА;
Cos(?н)=0.9;
Параметры воздушных ЛЭП:
Длинна ЛЭП, кмЛ5 = 20 км Л4 = 60 км Л1 = 25 км Л2 = 50 км Л3 = 30 км
Все ЛЭП-110 кВ выполнены проводом АС-240 (х=0,4 Ом/км).
Исполнение линий: Л1, Л2, Л3 - одноцепные со стальным тросом;
Л4 - двухцепная с хорошо проводящим тросом;
Л5 - одноцепная без троса.
1. Расчет трёхфазного короткого замыкания в сложной электрической системе
При расчетах тока КЗ в сложных электрических сетях напряжением выше 1 кВ и в соответствии с ГОСТ 27514-87 Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ принимается ряд упрощений:
Рассматриваемая энергосистема строго симметрична при трехфазном коротком замыкании.
Не учитывается намагничивающий ток трансформаторов и автотрансформаторов. Не учитывается насыщение магнитной системы указанных элементов, что позволяет считать их сопротивления постоянными.
Не учитываются активные сопротивления элементов энергосистемы.
Для ВЛ напряжением до 220 кВ включительно не учитывается емкостная проводимость; для кабельных линий емкостная проводимость учитывается, начиная с напряжения 35 кВ и выше.
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:
.
Относительное значение какой-либо величины - есть отношение к другой одноименной величине, выбранной за единицу измерения, чтобы выразить отдельные величины в относительных единицах, нужно, прежде всего, выбрать те величины, которые должны служить соответственными единицами измерения, или, как говорят, установить базисные единицы (условия).
Принимаем базисные единицы:
Sб = 1000 МВАUб1 =10.5 кВна ступенях схемы с UН = 10 кВUб2 = 115 кВна ступенях схемы с UН = 110 кВUб3 = 230 кВна ступенях схемы с UН = 230 кВ
Где - базисная мощность рассматриваемой электрической сети;
- базисные напряжения отельных ступеней трансформации;
- базисные токи.
Независимые и , выбираем произвольно (для упрощения расчетов ; - принимаем из стандартного ряда средненоминальных напряжений).
Зависимые - , получаются из указанных соотношений.
Для того чтобы перейти к электрической схеме замещения, необходимо привести сопротивления всех элементов к напряжению одной из ступеней (базисной).
1.1Расчет параметров схемы замещения в относительных единицах
Система:
сопротивление системы:
ЭДС системы:
Турбогенераторы ТГ1 - ТГ3:
сопротивления генераторов:
номинальное напряжение генератора:
номинальный ток генератора:
ЭДС генераторов в режиме перевозбуждения:
ЭДС должно быть меньше 1.2, иначе расчет произведен не верно.
Автотрансформаторы АТ-4, АТ-5:
сопротивления ветвей:
-при дальнейших расчетах не учитываем, потому что сопротивление является отрицательным и его значение очень мало, что дает право им пренебречь.
Рассмотрим схему замещения автотрансформатора:
Как было сказано выше Хс мы не учитываем из-за его значения, но Хн мы не будем учитывать по другой причине - при протекании тока в сопротивлении Хн он дальше никуда не пойдет, потому что как мы видим нагрузка не подключена, за счет этого будет возникать холостой ход и это сопротивление можно не учитывать.
Трансформаторы Т1, Т2:
сопротивления трансформаторов:
Трансформатор Т3:
сопротивления трансформаторов:
Синхронный двигатель СД-1 (режим перевозбуждения):
сверхпереходное сопротивление двигателя:
сопротивление двигателя:
номинальное напряжение двигателя:
номинальный ток двигателя:
ЭДС двигателя в режиме перевозбуждения:
ЭДС меньше 1.2, значит, подсчитано верно.
Реактор СР:
сопротивление реактора:
Асинхронный двигатель АД-2:
сверхпереходное сопротивление двигателя:
сопротивление двигателя:
номинальное напряжение двигателя:
номинальный ток двигателя:
ЭДС двигателя:
ЭДС меньше 1.2,значит, подсчитано верно.
Воздушные линии Л1-Л5:
сопротивления линий:
Рис.2. Эквивалентная схема замещения сложной электрической сети.
1.2Преобразование схемы замещения
Схема замещения преобразуется до эквивалентной ветви относительно точки короткого замыкания с результирующим значением ЭДС () и сопротивлением (). Использованные приемы преобразования основываются на последовательном, параллельном сложении элементов схемы, взаимном эквивалентном преобразованиях звезды и треугольника сопротивлений.
1.
Рис. 3. Преобразованная схема замещения и ее параметры.
2.