Контрольное задание

1. Для эквивалентного гидрогенератора построить векторную диаграмму нормального номинального режима работы.

2. Для эквивалентного турбогенератора определить токи при трёхфазном КЗ на шинах высокого напряжения трансформатора:

   1. сверхпереходный ток КЗ;

   2. ударный ток КЗ.

3. Рассчитать упрощенно электромагнитный переходный процесс при КЗ на шинах высокого напряжения станции с турбогенераторами и последующих коммутациях в соответствии с выданным вариантом, построить графики изменения действующих значений периодической составляющей тока короткого замыкания генератора, напряжения на шинах генератора, ЭДС E_q и E_q,, и тока возбуждения генератора в функции времени.

Принять, что до КЗ генераторы работали в номинальном режиме.

Варианты аварийных возмущений к контрольному заданию

1. К⁽³⁾ на высокой стороне трансформатора, через 0,25с отключение КЗ.

2. К⁽³⁾ на высокой стороне трансформатора, отказ в работе выключателя, через 0,6с срабатывает АГП генератора.

3. К⁽³⁾, через 0,15с КЗ отключается, а еще через 0,5с срабатывает АПВ (неуспешное).

4. К⁽³⁾, через 0,35с срабатывает форсировка возбуждения.

5. К⁽³⁾, через 0,3с срабатывает форсировка возбуждения, а еще через 0,2с срабатывает АГП.

Пояснения к контрольному заданию

Так как в контрольном задании и курсовой работе используются общая схема и одинаковые параметры оборудования, режима и нагрузки, то расчет необходимо начать с выбора основного оборудования для заданной схемы.

Под основным оборудованием здесь понимаются генераторы и трансформаторы. Генераторы для всех схем рекомендуется выбирать так: для левой части схемы – турбогенераторы, для правой – гидрогенераторы. Мощность трансформаторов должна быть не ниже мощности генераторов. Суммарная мощность генераторов всей схемы должна быть несколько выше (!!!) мощности нагрузки для вашего варианта.

Выбранное номинальное напряжение трансформаторов должно согласовываться с заданным номинальным напряжением линий и с номинальным напряжением генераторов.

В первом пункте контрольного задания требуется построить векторную диаграмму для эквивалентного гидрогенератора.

Второй и третий пункты задания требуют работы с турбогенераторами, причем, полагаем, что до аварии они работали в номинальном режиме, а трёхфазное КЗ происходит на высокой стороне трансформаторов станции. При этом для выполнения расчетов и определения параметров переходного процесса нужна только часть исходной схемы энергосистемы, включающая в себя генераторы и трансформаторы.

При выполнении третьего пункта контрольного задания можно не учитывать демпферные контуры генераторов.

Строить осциллограммы (графики во времени) достаточно на промежутке не менее t=3T_d, если не указано дополнительных условий.

Принять для форсировки возбуждения T_e=0 (тиристорное возбуждение), кратность форсировки взять равной E_q/E_q0=3. При работе автомата гашения поля (АГП) принять R_гаш=(35)R_f.

Задание на курсовую работу

1. При коротком замыкании в точке «К» схемы определить ток в поврежденной фазе для начального момента времени и заданного вида несимметричного короткого замыкания.

2. Построить векторные диаграммы токов и напряжений в месте короткого замыкания.

3. Построить векторную диаграмму напряжений в точке «А» схемы для начального момента времени и заданного вида несимметричного короткого замыкания.

4. Рассчитать доаварийный (нормальный) режим в заданной схеме, приняв P₀=0,8 P_ном , и определяя реактивную мощность Q₀ из условия U_Г=1.05U_{ном ген}., при этом считать шины, к которым подключена нагрузка, шинами бесконечной мощности (ШБМ).

5. Рассчитать и построить угловые характеристики электропередачи и определить предел по активной мощности, коэффициент запаса и максимальный предельный угол электропередачи для случаев:

   1. P=f (), Q=f () без учета АРВ и явнополюсности,

   2. P=f () с учетом явнополюсности, при отсутствии АРВ,

   3. P=f () с учетом АРВ пропорционального действия без учета явнополюсности.

   4. P=f () c учетом АРВ сильного действия без учета явнополюсности.

6. Провести анализ динамической устойчивости электропередачи «генератор - шины бесконечной мощности (ШБМ)»:

6.1 Рассчитать переходной процесс методом последовательных интервалов, построить график (t) и определить возможность сохранения динамической устойчивости в случае, если релейная защита отключает поврежденный участок при несимметричном КЗ за нормативное время (нормативное расчётное время КЗ при 110 кВ – 0.18 с, 220 кВ – 0.16 с, 500 кВ – 0.12 с).

6.2 Применить метод площадей для определения предельного времени отключения несимметричного короткого замыкания в точке «К».

7. Выполнить расчет статической устойчивости узла нагрузки по практическому критерию.