Министерство образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Национальный исследовательский томский политехнический университет

Институт/

Факультет – ЭНИН

Направление – Электроэнергетика

Кафедра – ЭСиЭ

Курсовой проект

по курсу «Электромагнитные переходные процессы»

Выполнил студент гр.9А97 _______ Сайдалиев Д.Д.

^{Подпись Дата И.О.Фамилия}

Проверил преподаватель: _______ _______ Абеуов Р.Б.

^{Подпись Дата И.О.Фамилия}

Томск – 2012.

Введение

Электроэнергетическая система является совокупностью уст­ройств, связанных одновременностью процесса производства, распре­деления и потребления электрической энергии. Одновременность этих процессов налагает на персонал и системную автоматику особые требо­вания по качественному управлению системой для бесперебойного энергоснабжения потребителей. Это относится как к нормальным (уста­новившимся), так и переходным (неустановившимся) режимам работы электроэнергетических систем.

Переходные процессы возникают в электрических системах как при нормальной эксплуатации (включение и отключение нагрузок, источников питания, отдельных цепей, производство испытаний), так и в аварийных условиях (обрыв нагруженной цепи или отдельной ее фазы, короткое замыкание, выпадение машины из синхронизма). При любом переходном процессе происходит в той или иной мере изменение электромагнитного состояния элементов системы и нарушение баланса между моментом на валу каждой вращающейся машины и электромагнитным моментом. Из этого следует, что переходный процесс характеризуется совокупностью электромагнитных и механических изменений в системе. Эти процессы взаимосвязаны и по существу представляют единое целое.

Основной причиной возникновения электромагнитных переходных процессов являются преимущественно короткие замыкания. Коротким замыканием называют всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в системах с заземленными нейтралями (или четырехпроводных) – также замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод). В трехфазных системах с заземленной нейтралью различают следующие основные виды коротких замыканий в одной точке: трехфазное; двухфазное; однофазное; двухфазное на землю.

Трехфазное короткое замыкание является симметричным, т.к. при нем все фазы остаются в одинаковых условиях. Все остальные виды коротких замыканий являются несимметричными. Короткие замыкания являются результатом нарушения изоляции электрического оборудования, вызванного естественным старением или тепловым разрушением; механическим повреждением воздушных линий и опор, связанным с гололедными явлениями и ветровыми нагрузками. Причиной короткого замыкания могут также быть: перекрытие изоляции прямыми ударами молнии, ошибочные действия эксплуатационного персонала, перекрытие изоляции животными и птицами.

При коротком замыкании снижается напряжение и возрастают токи, что и определяет основные последствия. К ним относятся: нарушение динамической устойчивости энергосистемы, что может приводить к ее разделению на автономные части; термическое повреждение оборудования вследствие недопустимых токов; электромеханическое повреждение оборудования в силу недопустимых механических усилий, возникающих от токов короткого замыкания; ухудшение условий работы электроприемников вследствие падения напряжения; неблагоприятное воздействие на линии связи и сигнализации.

При проектировании и эксплуатации электрических установок и систем для решения многих технических вопросов и задач требуется предварительно провести ряд расчетов. Под расчетом электромагнитного переходного процесса обычно понимается вычисление токов и напряжений в рассматриваемой схеме при заданных условиях. К числу задач, для решения которых производятся такие расчеты, относятся: расчет и анализ динамической устойчивости энергосистем; выявление условий работы потребителей при аварийных режимах; выбор и проверка аппаратов и проводников по условиям термической и электродинамической стойкости; проектирование и настройка устройств релейной защиты и автоматики; определение числа заземленных нейтралей и их размещения в системе и др.

Целью данной курсовой работы является расчет трехфазного и несимметричного коротких замыканий в сложной электрической системе. Умение выполнять данный расчет позволяет избежать опасных проявлений режимов короткого замыкания в процессе эксплуатации энергоустановок

Исходная схема:

Рисунок 1. Схема задания

Номер зачетной книжки:9А92065

Таблица 1-Параметры автотрансформаторов:

Автотрансформатор АТ1
Тип	Sном,МВА	Uвн,кВ	Uсн,кВ	Uнн,кВ	Uк%в-с	Uк%в-н	Uк%с-н
АТДЦТН-200000/230	200	230	121	11	11	31	20

Таблица 2-Параметры транформаторов:

Трансформатор ТР2
Тип	Sном,МВА	Uвн,кВ	Uнн1,кВ	Uнн2,кВ	Uквн-нн, %
ТРДН-225000/115	225	115	15,75	15,75	6,5

Таблица 3-Параметры генераторов:

Турбогенераторы Г3,Г4
Тип	Рном,МВт	Uн,кВ	x``d,о.е.	xd,о.е.	Iном,кА	соsϕн
ТВ-105	105	15,75	0,32	1,8	4,53	0,85

Турбогенератор Г9
Тип	Рном,МВт	Uн,кВ	x``d,о.е.	xd,о.е.	Iном,кА	соsϕн
ТВ-67	67	10,5	0,23	2,2	4,61	0,8

Таблица 4-Параметры системы:

Система С2
Ес,кВ	Sк.з.,МВА
230	6500
x1c=x2c,x0c=2x1c

Таблица 5-Параметры ЛЭП:

Л2 ЛЭП-110кВ (АС-120) х1=0,425 Ом/км L=25км

Одноцепная ВЛ, имеет стальной грозозащитный трос

Л1 ЛЭП-110кВ (АС-120) х1=0,425 Ом/км L=45км

Двухцепная,без грозозащитного троса

Примечания к таблице 5

Взаимная реактивность нулевой последовательности между цепями: х_0I-II =2x₁