Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1.Расчёт токов симметричного трехфазного короткого замыкания в точке К7
1.1 Приближенное приведение в относительных единицах для точки К7
1.1.1 Расчёт реактивного сопротивления элементов
1.1.2 Расчёт токов короткого замыкания в точке К7
1.2 Точное приведение в относительных единицах для точки К7
1.2.1 Расчёт реактивного сопротивления элементов
1.2.2 Расчёт токов короткого замыкания в точке К7
2.Расчёт токов симметричного трехфазного короткого замыкания в точке К1
2.1Приблеженное приведение в именованных единицах
2.1.1 Расчёт реактивного сопротивления элементов
2.1.2 Расчёт токов короткого замыкания в точке К1
3. Сравнение результатов приближенного и точного расчетов
4. Расчет полного тока короткого замыкания
5. Расчет токов несимметричного короткого замыкания в точке К3
5.1. Определение параметров схемы замещения прямой последовательности
5.2. Определение параметров схемы замещения обратной
последовательности
5.3. Определение параметров схемы замещения нулевой последовательности
6.4. Определение токов и напряжений в месте повреждения К4
6.4.1. Однофазное короткое замыкание
6.4.2. Двухфазное короткое замыкание на землю
7. Расчет токов несимметричного короткого замыкания в точке К7
7.1. Определение параметров схемы замещения прямой последовательности
7.2. Определение параметров схемы замещения обратной
последовательности
7.3. Определение параметров схемы замещения нулевой последовательности
7.4. Определение токов и напряжений в месте повреждения К7
7.4.1. Двухфазное короткое замыкание
Введение
Курсовая работа выполняется по теме «Расчет симметричных и несимметричных коротких замыканий в электроэнергетической системе»
В работе рассчитываются токи и напряжения при симметричном и несимметричном коротких замыканиях (КЗ).
В объем работы входит выполнение двух разделов на основе заданной на рис. 1 схемы электрической системы. Для всех разделов полагать, что исходным установившимся режимом станции, который предшествует рассматриваемому КЗ, является номинальный режим эквивалентного генератора с выдачей им номинальной мощности при номинальном напряжении на шинах.
Начальные условия:
Рисунок 1. - Схема ЭЭС и расчетные точки КЗ
Напряжения
на шинах:
Генераторы:
;
;
;
;
Трансформаторы:
;
;
Автотрансформаторы:
Линии
электропередач:
Реактор: РТСТДГ – 10 – 4000 – 0,18
Система:
Таблица 1.1. - Параметры трансформаторов:
Тип |
S,МВА |
Uном обмоток, кВ |
Uk% |
∆РkкВт |
∆РхкВт |
|
ВН |
НН |
|||||
ТДЦ-250000/110 |
250 |
121 |
20 |
10,5 |
900 |
320 |
ТДЦ-250000/220 |
250 |
242 |
20 |
11 |
880 |
330 |
ТРДН-40000/110 |
40 |
115 |
10,5 |
10,5 |
170 |
34 |
ТДЦ-250000/110 |
250 |
121 |
15,75 |
10,5 |
640 |
200 |
ТРДН-63000/110 |
63 |
121 |
6,3 |
10,5 |
245 |
50 |
Таблица 1.2. - Параметры генераторов:
Тип ген. |
P,МВт |
S,МВА |
|
U,кВ |
n, об/мин |
ОКЗ |
|
КПД |
ТЗВ-110-2 |
110 |
137,5 |
0,8 |
10,5 |
3000 |
0,6 |
0,227 |
98,6 |
ТЗВ-220-2 |
220 |
258,8 |
0,85 |
15,75 |
3000 |
0,51 |
24,6 |
98,8 |
ТЗВ-320-2 |
320 |
376,5 |
0,85 |
20 |
3000 |
0,5 |
0,258 |
98,84 |
,%
Таблица 1.3. - Параметры автотрансформатора:
Тип |
S,МВА |
Uном обмоток, кВ |
Uk% |
||||
ВН |
СН |
НН |
ВН-СН |
ВН-НН |
СН-НН |
||
АТДЦТН-125000/220/110 |
125 |
500 |
121 |
38,5 |
11 |
35 |
22 |
АТДЦТН-250000/220/110 |
250 |
230 |
121 |
38,5 |
11 |
32 |
20 |
1. Расчет токов симметричного трехфазного к. з. в точке К7
1.1. Приближенное приведение в относительных единицах для т. к.з. К7
Принимаем SБ = 1000 МВА; U cр1 = 6,3 кВ; U cр2 = 230 кВ; U cр3 = 515 кВ.
1.1.2 Расчёт сверхпереходных ЭДС источника
При
применении системы относительных единиц
,
.
Система
является источником бесконечной
мощности, поэтому
1.1.3.Определение реактивных сопротивлений элементов
Расчет сопротивлений линий электропередач:
Где UСР – среднее напряжение РУ; Худ – удельное сопротивление линии; l – длина ЛЭП.
Расчет сопротивлений генераторов:
G1,2:
G3:
G4:
Где Х// – относительное сопротивление генератора; SH,Г – номинальная полная мощность генератора.
Расчет сопротивлений реакторов:
;
Где Х – относительное сопротивление реактора.
Сопротивление системы:
Расчет автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2:
Где UК – напряжение короткого замыкания; SH – номинальная полная мощность трансформатора.
Расчет сопротивлений трансформаторов:
Т1:
Т2:
Т
3:
Т4:
Т5:
Рисунок 1.1. - Расчётная схема замещения
1.1.1.4. Преобразование схемы к простейшему виду относительно точки к. з. К7
Т.к.ЭДС источников Е9-Е11 и Е 12-Е13 объединяем их ветви
Рисунок 1.2. – Упрощенная схема замещения
Используем метод коэффициентов участия:
Определим коэффициенты участия:
Рисунок 1.3 – Упрощенная схема замещения
Объединим источники Е2 с Е15
Используем метод коэффициентов участия:
Определим коэффициенты участия:
Рисунок 1.4 – Лучевая схема замещения
Приведем лучевую схему к сопротивлению одной ветви:
Рисунок 1.6. – Результирующая схема замещения
1.1.2. Определение токов короткого замыкания в точке К7
Найдём значение базисного тока:
;
Определение начального периодического тока к. з.:
Расчет ударного тока:
Где
-
ударный коэффициент принимается для
элементов или части энергосистемы;
-
значение постоянной времени затухания
апериодической составляющеё тока КЗ.
Ку берем из справочника(определяем по кривым) и принимаем его равным 1,61 для ветви Е1, для ветви Е14 и Е16 принимаем 1,94 и 1,97 соотвесвенно.
Определение апериодической составляющей тока к. з.:
;
Где
-
время размыкания контактов.
Для ветви Е1
Та=0,02с;
для ветви Е14 и Е16 Та=0,22с
и Та=0,24с соответственно.
Определение периодической составляющей тока к. з.:
Так
как ветвь Е1 источником бесконечной
мощности.
т.
к.
принимаем
т.
к.
принимаем
1.2. Точное приведение в относительных единицах для т. к. з. К7
SБ = 1000 МВА;
В качестве основной принимаем ступень, где происходит к.з.:
U б1 = 110 кВ; U б2 = U б1 /К АТ1 = 110*500/121 = 454,55 кВ;
U б3 = U б1 /К АТ2 = 110*230 /121 = 209,1 кВ;
U б4 = U б1 /К АТ1*КТ2 = 110*230/121*20 /242 = 17,3 кВ;
U б5 = U б1 /К Т1 = 110*20 /121 = 18,2 кВ;
U б6 = U б1 /К Т3 = 110*10,5 /121 = 9,55 кВ;
U б7 = U б1 /К Т4 = 110*15,75 /121 = 14,32 кВ;
1.2.1. Определение реактивных сопротивлений элементов
Расчет сопротивлений линий электропередач:
Расчет сопротивлений генераторов:
G1:
G2:
G3:
G4:
Расчет сопротивлений реакторов:
Сопротивление системы:
Расчет автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2:
Расчет сопротивлений трансформаторов:
Т1:
Т2:
Т3:
Т4:
Т5:
Рисунок 1.1. - Расчётная схема замещения для точного приведения
1.2.1.1. Преобразование схемы к простейшему виду относительно точки к. з. К7
Т.к.ЭДС источников Е9-Е11 и Е 12-Е13 объединяем их ветви
Упрощенная схема замещения аналогична приближенному приведению.
Используем метод коэффициентов участия:
Определим коэффициенты участия:
Объединим источники Е2 с Е15
Используем метод коэффициентов участия:
Определим коэффициенты участия:
Приведем лучевую схему к сопротивлению одной ветви:
Рисунок 1.10. – Результирующая схема замещения
1.2.2. Определение токов короткого замыкания в точке К7
Найдём значение базисного тока:
;
Определение начального периодического тока к. з.:
Расчет ударного тока:
Где - ударный коэффициент принимается для элементов или части энергосистемы; - значение постоянной времени затухания апериодической составляющеё тока КЗ.
Ку берем из справочника(определяем по кривым) и принимаем его равным 1,61 для ветви Е1, для ветви Е14 и Е16 принимаем 1,94 и 1,97 соответственно.
Определение апериодической составляющей тока к. з.:
;
Где - время размыкания контактов. Для ветви Е1 Та=0,02с; для ветви Е14 и Е16 Та=0,22с и Та=0,24с.
Определение периодической составляющей тока к. з.:
Так
как ветвь Е1 источником бесконечной
мощности.
т.
к.
принимаем
т.
к.
принимаем
2. Расчет токов симметричного трехфазного к. з. в точке К1
2.1. Приближенное приведение в именованных единицах
2.1.1. Определение реактивного сопротивления элементов
В качестве основной принимаем ступень, где происходит к.з. Uб=110 кВ.
Расчет сопротивлений линий электропередач:
Расчет сопротивлений генераторов:
G1;2:
G3:
G4::
Расчет сопротивлений реакторов:
Сопротивление системы:
Расчет автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2:
Расчет сопротивлений трансформаторов:
Т1:
Т2:
Т3:
Т4:
Т5:
1.1.1.1. Фазное значение ЭДС генератора
Рисунок 2.1. - Расчётная схема замещения
1.1.2. Преобразование схемы к простейшему виду относительно точки к. з. К1
Обхединим источники Е9 и Е12 имеет одинаковые ЭДС объединяем их ветви
Рисунок 2.1. – Упрощенная схема замещения
Используем метод коэффициентов участия:
Определим коэффициенты участия:
Приведем лучевую схему к сопротивлению одной ветви:
Рисунок 2.3. – Результирующая схема замещения
2.1.3. Определение токов короткого замыкания в точке К2
Определение начального периодического тока к. з.:
Расчет ударного тока:
Ку берем из справочника(определяем по кривым) и принимаем его равным 1,608 для ветви Е1, для ветви Е2 принимаем 1,97, а для ветви Е9 принимаем 1,95.
Определение апериодической составляющей тока к. з.:
;
Где - время размыкания контактов. Для ветви Е1 Та=0,02с; для ветви Е2 Та=0,26с , а для ветви Е9. Та=0,22с
Определение периодической составляющей тока к. з.:
Е1
является источником бесконечной
мощности.
т.
к.
принимаем
т.
к.
принимаем
