МІНIСТЕРСТВО ОСВIТИ і науки УКРАЇНИ
Національний УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВIВСЬКА ПОЛIТЕХНIКА"
інститут енергетики та систем керування
застосування практичних методів розрахунку струмів коротких замикань. розрахунок струмів несиметричних КЗ
Методичні вказівки для опрацювання теоретичного матеріалу, підготовки до практичних занять та самостійного виконання розрахункової (контрольної) роботи з дисципліни "Електромагнітні перехідні процеси" студентами базового напрямку 6.050701 «Електротехніка та електротехнології» спеціальностей 6.05070101 «Електричні станції», 6.05070102 «Електричні системи і мережі» та 6.05070107 «Системи управління виробництвом та розподілом елекроенергії» всіх форм навчання
Затверджено
на засіданні кафедри
електричних систем та мереж
Протокол №2 від 09.09.2010 р.
Львів 2010
Застосування практичних методів розрахунку струмів коротких замикань. Розрахунок струмів несиметричних КЗ. /Методичні вказівки для опрацювання теоретичного матеріалу, підготовки до практичних занять та самостійного виконання розрахункової (контрольної) роботи з дисципліни "Електромагнітні перехідні процеси" студентами базового напрямку 6.050701 «Електротехніка та електротехнології» спеціальностей 6.05070101 «Електричні станції», 6.05070102 «Електричні системи і мережі» та 6.05070107 «Системи управління виробництвом та розподілом елекроенергії» всіх форм навчання.
Укл. А.Я. Яцейко, Н.В. Букович, Г.Н. Міркевич - Львів:
Вид-во Національного університету "Львівська політехніка" 2010 - 34 с.
Укладачі: А.Я. Яцейко, к.т.н., асистент.
Н.В.Букович, к.т.н.,доцент.
Г.Н. Міркевич, ст. викладач.
Відповідальний за випуск: Г.М.Лисяк, к.т.н., доцент.
Рецензент: Ю.О. Варецький, докт. техн. наук, професор.
1. Мета розрахункової роботи
Мета розрахункової (контрольної) роботи - поглиблене вивчення теоретичного матеріалу дисципліни "Електромагнітні перехідні процеси в електроенергетичних системах" та набуття навиків застосування практичних методів розрахунку струмів коротких замикань в елементах електроенергетичних систем, які використовуються в інженерній практиці, а також ознайомитися з особливостями розрахунку несиметричних коротких замикань.
Виконання розрахункових робіт дасть змогу студентам глибоко вивчити та засвоїти відповідний матеріал дисципліни і набути навики самостійного практичного вирішення поставлених задач, навчитись аналізувати отримані результати і робити відповідні висновки та рекомендації.
2. Завдання до розрахункової роботи
Задача 1. Для заданої схеми (рис.2.1) при трифазному короткому замиканні для моменту часу t обчислити:
- періодичну складову струму в точці К схеми;
- залишкову напругу у вузлі М схеми.
Завдання до розрахункової роботи кожному студенту видається індивідуально викладачем, який веде розрахункову роботу. До його виконання слід приступити після засвоєння відповідних розділів дисципліни.
Теоретичний матеріал, необхідний для виконання розрахункової роботи, вказано в [1,2].
Cхема №1 |
Cхема №2 |
Cхема №3 |
Cхема №4 |
Cхема №5 |
Cхема №6 |
Cхема №7 |
Cхема №8 |
Cхема №9 |
Cхема №10 |
Cхема №11 |
Cхема №12 |
Cхема №13 |
Cхема №14 |
Cхема №15 |
Cхема №16 |
Cхема №17 |
Cхема №18 |
Cхема №19 |
Cхема №20 |
Рис. 2.1. Принципові схеми до задачі №1
Таблиця 2.1
Варіанти
параметрів схеми до задачі №1
№ п/п |
Система |
Трансформатор, автотрансформатор Т-1 |
|||||||
|
Uс |
Sн
|
Номінальна напруга обмоток, кВ |
Uквс |
Uквн |
Uксн |
|||
Ом |
кВ |
МВА |
ВН |
СН |
НН |
% |
% |
% |
|
1 |
10 |
115 |
60 |
115 |
37 |
10,5 |
17 |
10,5 |
6 |
2 |
12 |
154 |
60 |
154 |
115 |
10,5 |
12,9 |
19,5 |
6 |
3 |
15 |
154 |
90* |
154 |
115 |
10,5 |
6,2 |
73 |
62 |
4 |
8 |
115 |
75 |
115 |
37 |
10,5 |
17 |
10,5 |
6 |
5 |
10 |
154 |
80 |
154 |
115 |
6,3 |
19,5 |
12,5 |
6 |
6 |
18 |
230 |
120* |
230 |
115 |
10,5 |
10,5 |
36,3 |
23 |
7 |
7 |
115 |
40,5 |
115 |
37 |
6,3 |
17 |
10,5 |
6 |
8 |
23 |
230 |
90 |
230 |
115 |
10,5 |
9 |
28 |
17 |
9 |
20 |
230 |
60 |
230 |
37 |
10,5 |
12,3 |
18,1 |
5,7 |
10 |
16 |
154 |
90* |
154 |
115 |
10,5 |
6,2 |
73 |
62 |
* Потужність обмотки низької напруги автотрансформатора 90 МВ*А становить 23.3% повної потужності, а автотрансформатора 120 МВ*А - 50%
продовження таблиці 2.1
№ п/п |
Трансформатор Т-2 |
Трансформатор Т-3 |
|||||
Sн |
Номінальна напруга обмоток |
Uk |
Sн |
Номінальна напруга обмоток |
Uk |
||
МВА |
кВ |
% |
МВА |
кВ |
% |
||
1 |
75 |
37 |
10,5 |
8,5 |
60 |
115 10,5 |
11,5 |
2 |
60 |
115 |
10,5 |
13 |
60 |
154 10,5 |
12 |
3 |
75 |
115 |
10,5 |
10,5 |
70 |
154 10,5 |
12 |
4 |
75 |
37 |
10,5 |
8,5 |
70 |
115 10,5 |
13 |
5 |
75 |
115 |
6,3 |
11,5 |
80 |
154 6,3 |
13 |
6 |
120 |
115 |
10,5 |
10,5 |
120 |
230 10,5 |
12 |
7 |
40,5 |
37 |
6,3 |
8 |
40,5 |
115 6,3 |
10,5 |
8 |
120 |
115 10,5 |
10,5 |
90 |
230 10,5 |
12 |
|
9 |
75 |
37 10,5 |
8,5 |
60 |
230 10,5 |
14 |
|
10 |
90 |
115 10,5 |
10,5 |
100 |
154 10,5 |
13 |
|
продовження таблиці 2.1
№ п/п |
Генератор |
Реактор Р |
Лінія Л |
||||||
Sн |
Uн |
|
Iн |
Uн |
|
l |
К-сть кіл |
|
|
мВА |
кВ |
в.о. |
кА |
кВ |
% |
км |
- |
Ом/км |
|
1 |
55 |
10,5 |
0,22 |
3 |
10 |
10 |
80 |
1 |
0,4 |
2 |
50 |
10,5 |
0,20 |
2,5 |
10 |
12 |
90 |
1 |
0,4 |
3 |
75 |
10,5 |
0,146 |
4 |
10 |
10 |
100 |
2 |
0,4 |
4 |
67,3 |
10,5 |
0,28 |
4 |
10 |
8 |
70 |
1 |
0,4 |
5 |
75 |
6,3 |
0,195 |
4 |
10 |
10 |
85 |
1 |
0,4 |
6 |
117,5 |
10,5 |
0,183 |
4 |
10 |
12 |
110 |
2 |
0,4 |
7 |
37,5 |
6,3 |
0,143 |
2,5 |
6 |
12 |
60 |
1 |
0,40,4 |
8 |
117,5 |
10,5 |
0,183 |
4 |
10 |
8 |
120 |
2 |
0,4 |
9 |
62,5 |
10,5 |
0,135 |
3 |
10 |
12 |
110 |
1 |
0,4 |
10 |
80 |
10,5 |
0,22 |
4 |
10 |
10 |
85 |
1 |
0,4 |
Задача 2. Для заданої схеми (рис.2.2) під час несиметричного короткого замикання в точці К схеми обчислити:
· періодичні складові струмів окремих послідовностей і повного струму КЗ;
· побудувати векторні діаграми струмів та напруг в точках N та М схеми;
· обчислити модуль струму пошкодженої фази у місці КЗ.
Примітки:
1. Вид несиметричного КЗ задається кожному студенту індивідуально викладачем, який веде розрахункову роботу.
2. Результати розрахунку виразити в іменованих одиницях при своїх номінальних напругах.
Cхема №1 |
Cхема №2 |
Cхема №3 |
Cхема №4 |
Cхема №5 |
Cхема №6 |
Cхема №7 |
Cхема №8 |
Cхема №9 |
Cхема №10 |
Рис. 2.2. Принципові схеми до задачі №2
Таблиця 2.2
Варіанти параметрів схеми до задачі №2
№ варі- анта |
Система |
Генератор Г-1, Г-2 |
Трансформатор Т-1 |
Трансформатор Т-3 |
|||||||||||||
Uс |
SКЗ |
|
Pн |
Uн |
cos |
|
|
|
Sн |
Номінальна напруга обмоток |
uк |
Sн |
Номінальна напруга |
uк |
|||
кВ |
МВА |
- |
МВт |
кВ |
- |
в.о. |
в.о. |
в.о |
МВА |
кВ |
% |
МВА |
кВ |
% |
|||
1 |
230 |
10000 |
|
72,5 |
13,8 |
0,85 |
0,23 |
1,61 |
4,5 |
80 |
115 |
13,8 |
11 |
31,5 |
110 |
38,5 |
10,5 |
2 |
230 |
15000 |
|
60 |
10,5 |
0,8 |
0,132 |
1,23 |
3,5 |
75 |
110 |
10,5 |
13 |
60 |
110 |
10,5 |
11,5 |
3 |
220 |
18000 |
|
115 |
13,8 |
0,85 |
0,15 |
1,76 |
3,6 |
125 |
121 |
13,8 |
10,5 |
40,5 |
110 |
38,5 |
10,5 |
4 |
121 |
6000 |
1 |
100 |
13,8 |
0,85 |
0,138 |
1,64 |
3,2 |
125 |
169 |
13,8 |
13 |
60 |
150 |
10,5 |
12 |
5 |
115 |
5000 |
1,2 |
115 |
13,8 |
0,85 |
0,15 |
1,51 |
3,8 |
120 |
220 |
13,8 |
12 |
90 |
220 |
10,5 |
12 |
6 |
121 |
9000 |
0,9 |
100 |
13,8 |
0,85 |
0,138 |
1,64 |
3,0 |
100 |
169 |
13,8 |
13 |
31,5 |
169 |
6,6 |
12,5 |
7 |
121 |
11000 |
0,7 |
200 |
15,75 |
0,85 |
0,19 |
1,84 |
3,4 |
240 |
242 |
15,75 |
10,9 |
40 |
220 |
11 |
14 |
8 |
130 |
12000 |
1,1 |
200 |
15,75 |
0,85 |
0,205 |
1,86 |
4,2 |
250 |
242 |
15,75 |
11 |
90 |
220 |
13,8 |
12 |
9 |
121 |
8000 |
1,3 |
150 |
18 |
0,85 |
0,21 |
1,71 |
4,0 |
180 |
220 |
18 |
12 |
60 |
220 |
11 |
14 |
10 |
230 |
12000 |
|
100 |
13,8 |
0,85 |
0,138 |
1,64 |
3,1 |
120 |
121 |
13,8 |
10,5 |
40,5 |
121 |
6,6 |
10,5 |
11 |
240 |
10000 |
1,0 |
80 |
10,5 |
0,8 |
0,122 |
1,13 |
3,8 |
63 |
115 |
11,0 |
10,5 |
80 |
110 |
10,5 |
11,5 |
12 |
115 |
8000 |
1 |
110 |
13,5 |
0,85 |
0,115 |
1,44 |
3,4 |
125 |
160 |
11,0 |
12 |
60 |
150 |
10,5 |
12 |
13 |
121 |
12000 |
0,9 |
63 |
12,0 |
0,85 |
0,145 |
1,55 |
3,6 |
120 |
169 |
13,8 |
12,5 |
40 |
169 |
6,3 |
11,5 |
14 |
125 |
7000 |
1,2 |
180 |
15,75 |
0,80 |
0,205 |
1,86 |
4,0 |
240 |
242 |
15,75 |
10 |
90 |
230 |
13,8 |
13 |
продовження таблиці 2.2
№ варі- анта |
Трансформатор, автотрансформатор Т-2 |
Лінія Л-1 |
Навантаження |
Р |
||||||||||||
Н-1 |
Н-2 |
Н-3 |
||||||||||||||
Sн |
|
Номінальна напруга обмоток |
uКВС |
uКВН |
uКСН |
l |
х0(1) |
х0(0) |
хI-II(0) |
Sн |
Sн |
Sн |
хр |
|||
МВА |
- |
кВ |
% |
км |
Ом/км |
Ом/км |
Ом/км |
МВА |
МВА |
МВА |
Ом |
|||||
1 |
90 |
- |
224 |
121 |
13,8 |
17 |
10,5 |
6 |
50 |
0,4 |
1,4 |
0,67 |
50 |
20 |
70 |
4 |
2 |
75 |
- |
230 |
115 |
10,5 |
10,5 |
10,5 |
6 |
40 |
0,4 |
1,4 |
1,0 |
20 |
40 |
60 |
2 |
3 |
90 |
- |
220 |
121 |
13,8 |
17 |
10,5 |
6 |
60 |
0,39 |
1,41 |
0,95 |
60 |
35 |
90 |
3 |
4 |
180 |
0,2 |
154 |
121 |
11 |
3,6 |
42 |
37,6 |
80 |
0,4 |
1,2 |
0,8 |
60 |
36 |
100 |
3 |
5 |
120 |
- |
242 |
121 |
6,3 |
12,4 |
11,6 |
17,7 |
110 |
0,4 |
1,3 |
0,60 |
60 |
40 |
90 |
4 |
6 |
100 |
0,2 |
154 |
121 |
11 |
3,6 |
42 |
37,6 |
60 |
0,4 |
1,2 |
0,84 |
80 |
20 |
110 |
2 |
7 |
180 |
0,33 |
242 |
121 |
38,5 |
11 |
11,6 |
22 |
100 |
0,41 |
1,32 |
0,84 |
160 |
40 |
200 |
3 |
8 |
240 |
0,25 |
230 |
169 |
38,5 |
10 |
42 |
22 |
90 |
0,4 |
1,3 |
0,60 |
110 |
60 |
200 |
4 |
9 |
120 |
0,5 |
220 |
121 |
38,5 |
10,5 |
36 |
23 |
120 |
0,42 |
1,31 |
0,61 |
100 |
50 |
170 |
5 |
10 |
90 |
- |
230 |
115 |
15,75 |
10,5 |
32 |
6 |
70 |
0,4 |
1,4 |
0,8 |
60 |
35 |
120 |
2 |
11 |
125 |
- |
240 |
115 |
11,0 |
10,5 |
10,5 |
6 |
80 |
0,4 |
1,45 |
1,1 |
20 |
30 |
40 |
5 |
12 |
200 |
0,4 |
154 |
121 |
11 |
3,6 |
42 |
37,6 |
100 |
0,45 |
1,1 |
0,8 |
30 |
22 |
45 |
3 |
13 |
80 |
0,6 |
154 |
115 |
11 |
3,6 |
42 |
37,6 |
40 |
0,35 |
1,2 |
0,90 |
85 |
30 |
80 |
7 |
14 |
220 |
0,4 |
215 |
155 |
37,0 |
10 |
42 |
22 |
120 |
0,4 |
1,3 |
0,60 |
110 |
60 |
200 |
4 |
