Матэматычныя задачы энергетыкі
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Уводзіны
Матэматычныя задачы энергетыкі - пераходная дысцыпліна паміж агульнатэхнічнымі і спецыяльнымі дысцыплінамі. Базуецца на вышэйшай матэматыцы, ТОЭ, электрычных машынах і інфарматыцы. Вынікі выкарыстоўваюцца ў такіх дысцыплінах, як пераходныя працэсы, электрычныя станцыі, рэлейная засцярога і аўтаматыка, курсавым і дыпломным праектаванні.
ЭВМ прымяняецца пры рашэнні наступных задач энергетыкі:
Разлік токаў кароткага замыкання.
Разлік уставак устройстваў рэлейнай засцярогі і аўтаматыкі.
Разлік усталяваных і пераходных рэжымаў электрасістэм.
Разлік аптымальнага размеркавання нагрузак паміж генератарамі.
Разлік электрадынамічных сіл на элементах электраабсталявання.
Разлік магнітных, электрычных і тэмпературных полёў, якія дзейнічаюць у электрычных машынах
Задачай дадзенага курсавога пректа зяўляецца разлік рэжымаў электрасістэмы лікававымі метадамі.
Пад электрычнай сістэмай разумеюць частку энергасістэмы,у якой выпрацоўваецца, пераўтвараецца, размяркоўваецца і спажываецца электрычная энергія.
Рэжым электрычнай сістэмы - яё стан у дадзены момант часу або на зададзеным інтэрвале часу. Адрозніваюць тры асноўныя рэжымы:
Нармальны усталяваны рэжым - рэжым, у якім электрычная сістыма працуе працяглы час і адносна якога разлічаны ўсе тэхнічна-эканамічныя паказчыкі.
Пераходны рэжым або аварыйны (ненармальны) - ен выклікаецца запланіраваннымі або незапланіраваннымі адключэннямі элементаў электрычнай сістэмы, кароткімі замыканнямі. У пераходным рэжыме электрычная сістэма пераходзіць ад аднаго ўстойлівага стану да другога. У пераходным рэжыме змяняюцца ўсе параметры рэжыму электрычнай сістэмы.
Пасляаварыйны рэжым - ён характарызуецца дастаткова працяглай работай сістэмы з адным або некалькімі адключанымі паказчыкамі (сістэма працуе з непраектнымі або пагоршанымі тэхнічна-эканамічнымі паказчыкамі).
1. Пабудова схемы замяшчэння электрычнай сістэмы і разлік яе
параметраў
Мал 1.1 Схема замяшчэння нармальнага рэжыму
Кароткае замкненне трэба разлічыць у вузле 2. Для зручнасці разліку перанумаруем вузлы. Тады ў новай схеме кароткае замыканне будзе адбывацца ў вузле 5
Мал 1.2 Схема замяшчэння нармальнага рэжыму
Табліца 1.1 Генератары
№ТыпSH, MBAUH, kBcosxdXdG12ТВC-32-У34010.50,82.6480.153G23хТВФ-120-2У312510,50,851,9070,192G33хТВВ-320-2ЕУ3375200,851,6980,173G42хТВФ-63-2У378,7510,50,81,20,153G53xТВФ-110-2ЕУ3137,510,50,852,040,189G63ТГВ-200-2У3235.310.50,851.840.19
электрычный ток замкнення ітэрацыя
Табліца 1.2 Трансфарматары
№ТипSH, MBAUH, kBuk, %Т12ТДЦ-40 000/22040242/10,511Т23ТДЦ-125000/220125242/10,511Т33ТЦ-400000/220400242/2011Т42ТД-80000/22080242/10,511Т53ТДЦ-125000/220125242/10,511Т63ТЦ-250000/220250242/10,511
Табліца 1.3 ЛЭП
ЛинияW1W2W3W4W5W6W7W8L, км1401009011014012080150
Разлік параметраў схемы замяшчэння будзем праводзіць у адносных адзінках па наступных формулах:
Памер ЭРС генератара:
супраціўленне генератара
упраціўленне трансфарматара
супраціўленне ЛЭП
Зададзімся базісным напружаннем і базіснай магутнасцюб=1000 МВА.
;
Параметры генератараў у рэжыме кароткага замкнення (замест xd падстаўляем у формулы xd):
;
Дзеля спрашчэння схемы замяшчэння абяднаем супраціўленні трансфарматараў і генератараў, якія злучаны паслядоўна, ў адно супраціўленне (у левым слупку - для нармальнага рэжыму, у правым - для рэжыму кароткага замкнення ):
Нармальны рэжым. Кароткае замкненне:
2. Разлік токаў усталяванага нармальнага рэжыму на аснове мадэлі
контурных раўнанняў з дапамогай лікавага метаду простай ітэрацыі
Састаўляем сістэму раўнанняў у матрычным выгляддзе па формуле:
кIк=Ек,
дзе: Zк - матрыца контурных супрціўленняў, якая мае парадак к (колькасць лінейна незалежных контураў схемы). Дыяганальны элемент zii гэтай матрыцы роўны сумме супрціўленняў галін, якія ўваходзяць у i-ы контур. Недыяганальны элемент zij роўны сумме супраціўленняў галін, якія ўваходзяць адначасова ў i-ы і ў j-ы кантуры, прычым сума мае знак плюс, калі накірунак і-тага і j-тага кантуроў у гэтых галінах супадаюць, і знак мінус, калі не супадаюць.к - матрыца - слупок невядомых контурных токаў памерам к1,
Ек - матрыца - слупок заданых контурных ЭРС памерам к1.
Для дадзенай схемы колькасць незалежных кантуроў:
к=m-(n-1)=14-(7-1)=8,
дзе m=14 - колькасць галін; n=7 - колькасць вузлоў.
Мал. 2.1 Падграф дрэва і падграф хорд для схемы замяшчэння нармальнага рэжыму
Табліца 2.1 Матрыца Zk(1-4 слупок)
0
Табліца 2.2 Матрыца Zk(5-8 слупок)
0
Табліца 2.3 Матрыца Еk
000
Табліца 2.4 Лікавыя значэнні матрыц Zk і Еk
11.0419.4419.4419.4419.441-8,0481.1340-0.4129.44144.82310.34810.34810.3482.0410.9072.041-1.3759.44110.34816.41811.1811.182.8731.7392.873-0.7349.44110.34811.1814.61411.8613.5542.423.554-0.5459.44110.34811.1811.86118.2983.5543.4794.613-0.6081.1342.0412.8733.5543.5544.312.423.554000.9071.7392.423.4792.424.5383.47901.1342.0412.8733.5544.6133.5543.4795.2180
Праводзячы разлік метадам простай ітэрацыі, атрымоўваем наступны вынік:
Табліца 2.5 Матрыца контурных токаў
Ik1Ik2Ik3Ik4Ik5Ik6Ik7Ik80.044-0.025-0.04-0.015-0.0210.0330.010.022
Разлічым токі ў галінах:
Разлічым токі