Задание

I. При трехфазном КЗ в узле 8 заданной схемы 6 вычислить аналитически методом эквивалентных ЭДС:

1) величины периодической слагающей аварийного тока в начальный момент переходного процесса, мощности КЗ и ударного тока;

) методом типовых кривых вычислить величину периодической слагающей тока КЗ для времени 0,4 секунды;

) Построить кривые изменения аварийных и фазных токов во времени.

II. При однофазном КЗ в узле 8 для начального момента времени переходного процесса:

) Определить ток и напряжение в аварийном узле;

) Построить векторные диаграммы токов в линии W2 и напряжений в узле 9.

Рисунок 1 - Принципиальная схема ЭЭС

Параметры элементов электроэнергетической системы [1, с. 13]

Таблица 1 - Характеристики электроэнергетической системы

Обозначение	S, МВА	X(1)	X(0)
GS	1200	0,17	0,31

Таблица 2 - Характеристики генераторов

Обозначение	Тип	Sном, МВ∙А	Uном, кВ	Iном, кА	X2X0
G1, G2	T-12-2У3	15	10,5	0,825	0,131	0,16	0,07165
G3, G4	ТВФ-63-2ЕУ3	78,75	10,5	4,33	0,1361	0,0166	0,0672

Таблица 3 - Характеристики линий электропередачи

Обозначение	Длина, км	X(1)	X(0)/X(1)
W1	15	0,420	4,3
W2	30	0,413	2,5
W3	45	0,405	2,6

Таблица 4 - Характеристики трансформаторов и автотрансформатора

Обозначение	Тип	Sном, МВА	Напряжение обмотки, кВ				, %
			ВН	СН	НН	В-С		В-Н	В-Н
T1, T2	ТД-40000/110	40	121		10,5			10,5	
Т3, Т4	ТДЦ-80000/110	80	121		10,5			11	
Т5, Т6	ТРДН-63000/110	63	115		10,5			10,5	
AT	АТДЦТН-200000/200/110	200	230	121	38,5	11		32	20

Таблица 5 - Характеристики реактора

Обозначение	Тип
LR	РБГ-10-1000-0,45У3

Таблица 6 - Характеристики нагрузок

Обозначение	Мощность, МВА
Н9	90
Н10, Н11, Н12, Н13	40

Введение

Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах возникают как при нормальной эксплуатации потребителей (включение и отключение ЛЭП, трансформаторов, генераторов, при производстве испытаний и т.д.), так и в аварийных условиях (обрыв нагруженной цепи или отдельной её фазы, короткое замыкание, выпадение машины из синхронизма и пр.).

Изучение переходных процессов необходимо для ясного представления причин их возникновения, физической сущности, методов их представления и качественной оценки с целью предвидеть и предотвратить опасные последствия переходных процессов.

Целью курсовой работы является закрепление знаний, полученных по дисциплине «Переходные процессы в электроэнергетических системах», применение этих знаний при решении инженерных задач. В данной курсовой работе использовали основные методы расчета электромагнитных переходных процессов.

Все расчеты производятся в относительных единицах при приближенном приведении, что значительно упрощает расчет, величины, интересующие нас, пересчитываются в именованных единицах.

1. Составление схемы замещения электроэнергетической системы и определение её параметров

аварийный ток мощность фазный

Рисунок 1.1 - Исходная схема.

1.1 Допущения, принимаемые при составлении схемы замещения

При составлении схемы замещения примем следующие допущения:

• пренебрегаем активными сопротивлениями элементов электрической сети.

• пренебрегаем емкостными проводимостями воздушных линий.

• будем приближенно учитывать нагрузку, некоторым постоянным сопротивлением.

• будем считать, что отсутствует насыщение магнитных систем генераторов и трансформаторов.

• будем пренебрегать токами намагничивания трансформаторов, и автотрансформаторов.

• расчет проводится на одну фазу.

• ЭДС вводятся без сдвига по фазе.

1.2 Составление схемы замещения (сз)

С учетом принятых допущений составляем схему замещения

Рисунок 1.2 - Исходная полная схема замещения.

Расчет будем вести в относительных единицах при базисных условиях методом приближенного приведения.

1.3 Выбор базисных условий [3, с. 5]

В качестве базисной мощности выберем простое круглое число:

S_б=1000 МВ·А.

За базисные примем напряжения из стандарта средних номинальных напряжений: U_бI=10,5 кВ; U_бII=115 кВ; U_бIII=10,5 кВ; U_бIV=37 кВ; U_бV=230 кВ; U_бVI=10,5 кВ.

1.4 Расчёт параметров схемы замещения [3, c. 7] Индуктивные сопротивления турбогенераторов g1 и g2:

,

где - сверхпереходное индуктивное сопротивление синхронной машины при номинальных условиях, о.е.;

S_ном. - номинальная полная мощность турбогенератора G1 (G2), МВ·А.

Индуктивные сопротивления турбогенераторов g3 и g4:

,

где S_ном. - номинальная полная мощность турбогенератора G3 (G4), МВ·А.

Индуктивное сопротивление системы GS:

,

где - сопротивление ЭЭС токам прямой последовательности при мощности системы равной , о.е.;

S_GS - полная мощность системы GS, МВ·А.

Индуктивное сопротивление нагрузки Н9:

,

где - индуктивное сопротивление нагрузки в момент возникновения КЗ при полной рабочей мощности нагрузки и среднем номинальном напряжении той степени, где эта нагрузка присоединена, о.е.;

- мощность нагрузки Н9, МВ·А.

Индуктивные сопротивления нагрузок Н10, Н11, Н12, Н13:

,

где - мощность нагрузки Н10, Н11, Н12, Н13, МВ·А.

Индуктивное сопротивление трансформаторов Т1 (Т2):

,

где u_к - напряжение КЗ трансформатора, %;

S_ном. - номинальная полная мощность трансформаторов Т1 (Т2).

Индуктивное сопротивление реактора LR:

,

где - сопротивление реактора, Ом;

- базисное напряжение второй ступни, кВ.

Индуктивное сопротивление трансформаторов Т3 (Т4):

,

где S_ном. - номинальная полная мощность трансформаторов Т3 (Т4).

Индуктивное сопротивление трансформаторов Т5 (Т6):

,

где u_к - напряжение КЗ трансформатора, %;

S_ном. - номинальная полная мощность трансформаторов Т5 (Т6).

Индуктивное сопротивление обмоток высшего напряжения:

_.

Индуктивное сопротивление обмоток низшего напряжения:

.

Для автотрансформатора АТ предварительно находим напряжения короткого замыкания (КЗ) каждой обмотки:

где u_кв-н - напряжение КЗ пары обмоток В-Н, %;

u_кв-с - напряжение КЗ пары обмоток В-С, %;

u_кс-н - напряжение КЗ пары обмоток С-Н, %.

Индуктивные сопротивления высшей обмотки АТ:

,

где u_кв - напряжение КЗ обмотки высокого напряжения, %;

S_ном. - номинальная полная мощность автотрансформатора АТ, МВ·А.

Индуктивные сопротивления низшей обмотки АТ:

,

где u_кн - напряжение КЗ обмотки низкого напряжения, %;

S_ном. - номинальная полная мощность автотрансформатора АТ, МВ·А.

Индуктивные сопротивления линии W1:

,

где x₍₁₎ - удельное индуктивное сопротивление линии W1, Ом/км;

l_W1 - длина линии W1, км;

Индуктивные сопротивление линии W2:

,

где x₍₁₎ - удельное индуктивное сопротивление линии W2, Ом/км;

l_W2 - длина линии W2, км;

Индуктивное сопротивление линии W3:

.

где x₍₁₎ - удельное индуктивное сопротивление линии W3, Ом/км;

l_W3 - длина линии W3, км;