МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт - Энергетический
Направление - Электроэнергетика и электротехника
Кафедра - Электрических сетей и электротехники
Расчет режимов короткого замыкания и продольной несимметрии в электроэнергетической системе
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине
"Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах"
Выполнил студент гр. 5А1Г А.О. Лубсанова
Проверил доцент каф. ЭСиЭ В.И. Готман
Томск - 2014
Задание
Для электрической системы, представленной на схеме, выполнить расчет и анализ переходного процесса для трех режимов.
1. Режим - трехфазного КЗ
В заданной точке схемы для рассчитать:
· - действующие значения периодической слагаемой тока короткого замыкания;
· - ударный ток и мощность КЗ;
· - остаточное напряжение на шинах генератора Г10 (узел );
· - действующие значения периодической слагаемой тока генератора Г10 для с;
· - действующие значения тока двухфазного короткого замыкания.
2. Режим - несимметричного КЗ
В заданной точке , место которой определено параметром на Л3, рассчитать:
· - действующее значение периодической слагаемой тока КЗ поврежденных фаз;
· и - симметричные составляющие напряжения и остаточное напряжение неповрежденной фазы;
·построить векторные диаграммы и ;
3. Режим - продольной несимметрии (привести комплексную схему замещения для частично упрощенной исходной схемы замещения с отражением нулевых потенциалов и положительных направлений токов в схемах "1", "2", "0").
Для режима (), соответствующего отключению ранее поврежденных фаз, рассчитать:
· - ток неповрежденной фазы на участке ;
· - падение напряжения в месте разрыва фазы .
К моменту отключения поврежденных фаз угол расхождения векторов ЭДС двух эквивалентных источников схемы, расположенных по обе стороны места разрыва, составляет .
Рис. 1. Схема
Паспортные данные силового оборудования схем
Трансформатор с расщепленной обмоткой
Тип, МВА, кВ, кВ, %ТРДН-140000/11514011515,75-15,7510,5
Трансформаторы двухобмоточные
Тип, МВА, кВ, кВ, %Т1 - 115/10,5 кВ ТДЦН-125000/12112512110,510,5Т6 - 230/115 кВ ТДН-67000/2306723011510,5
Турбогенераторы
Тип, МВт,
кВ, о. е. , о. е.
, кАГ3, Г4 - 15,75 кВ ТВ-656515,750,231,752,810,85Г10 - 10,5 кВТВ-878710,50,212,25,320,9
Энергосистемы
Система С3 , кВ, МВА2308200
Воздушные линии электропередачи
ЛЭП-220 кВ (АС-240); Ом/км Взаимная реактивность нулевой последовательности между цепями Одноцепные ВЛ имеют стальной грозозащитный трос; Двухцепные ВЛ выполнены без грозозащитного тросаДлина ЛЭП - 220 кВ, кмЛ1Л2Л3Л425356510
короткое замыкание переходный процесс
Расчет параметров схемы замещения
Рис. 2. Схема замещения
Имеем четыре ступени напряжения: I ?15,75; II - 230; III - 500; IV - 10,5 кВ.
Принимаем базисную мощность Sб=1000 МВА и базисные напряжения:
UбI ?15,75; UбII - 230; UбIII - 515; UбIV - 10,5 кВ;
Рассчитываем базисные токи:
. Синхронные генераторы Г5, Г6, Г12:
. Трансформатор с расщепленной обмоткой ТР3:
. Воздушные линии Л1, Л2, Л3:
. Двухобмоточные трансформаторы Т4, Т8:
. Электроэнергетическая система С3:
Расчет переходного процесса для режима - трехфазного КЗ
Преобразуем схему (рис. 2.) относительно узла К (3)
а)
б)
в) г)
Рис. 3. (а-г) Этапы преобразования схемы; г - двухлучевая схема
Преобразуем "треугольник" сопротивлений (18-7-9) в трехлучевую "звезду" (19-20-21):
Находим токи в двухлучевой схеме:
üДействующие значения периодической слагаемой тока короткого замыкания, приведенное к UсрII=230 кВ
üУдарный ток короткого замыкания, kуд=1,85÷1,92 [1, табл.4.1.]
üМощность короткого замыкания
üОстаточное напряжение на шинах генератора Г12 (узел ?) находится на основе второго закона Кирхгофа как сумма падений напряжения на участках i, соединяющих рассматриваемый узел с местом КЗ
üДействующее значение периодической слагаемой тока генератора Г12 для t=0,3 с.
где Iг (0) - ток КЗ генератора в момент времени t=0 с, определяется как
коэффициент затухания ?гt определяется по расчетным кривым при
t=0,3 c и [1, рис.4.2.]: ?гt =0,69
üТок двухфазного КЗ определяется по приближенному соотношению