МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
РУБЦОВСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ (филиал)
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
Кафедра электроэнергетики
Курсовая работа защищена с оценкой _________
Руководитель работы _______ А.Н.Татарникова
подпись и.о. фамилия
«____» __________ 2014г.
«Переходные процессы в электроэнергетических системах»
тема работы
Пояснительная записка
к курсовой работе
по дисциплине Переходные процессы в электроэнергетических системах
наименование дисциплины
КП 13.03.02.4342.000 ПЗ
обозначение документа
Работу выполнил
студент группы ЭиЭ-12 К.Ю.Черников
и.о. фамилия
Руководитель
работы ______________________ А.Н. Татарникова
и.о. фамилия
Рубцовск 2014г.
Содержание
Исходные данные 3
1 Приведение параметров сети к базисным условиям 4
2 Расчет тока трехфазного короткого замыкания аналитическим методом 8
3 Расчет тока короткого замыкания методом расчетных кривых 12
4 Расчет тока несимметричного короткого замыкания 15
4.1 Расчет результирующего сопротивления прямой последовательности 15
4.2 Расчет результирующего сопротивления обратной последовательности 15
4.3 Расчет сопротивления нулевой последовательности 15
4.4 Определение симметричных составляющих токов и напряжений в месте несимметричного короткого замыкания 19
5 Расчет устойчивости эквивалентного генератора при успешном повторном автоматическом включении линии электропередачи 21
5.1. Схема замещения и расчет результирующего сопротивления нормального режима СЭС 21
5.2. Схема замещения и расчет результирующего сопротивления аварийного режима СЭС 23
5.3. Схема замещения и расчет результирующего сопротивления послеаварийного режима СЭС 24
6 Определение предельного по сохранению динамической устойчивости времени паузы АПВ 30
Список используемой литературы 31
Исходные данные
Вариант – 4342
Рисунок 2- Электрическая расчетная схема системы
Таблица 1 – Параметры генераторов
-
Обозначение на схеме
Тип
Рном
МВт
cosφ
Uном
кВ
Сопротивление о.е
G1, G2
СВ-430/210
55
0,8
10,5
0,2
0,32
0,77
0,3
G3
СВ-395/250
70
0,8
10,5
0,22
0,34
1,23
0,29
Таблица 2 – Параметры линий электропередач
-
Длина ЛЭП L, км
L1
L2
L3
L4, L5
L6, L7
L8, L9
100
45
80
450
400
50
Таблица 3 – Мощности нагрузок
-
Нагрузка
Мощность нагрузки, кВА
Н1
Н2
Н3
где:
- установленная мощность трансформаторов
на подстанции где подключена нагрузка,
cosφ= 0,85 - коэффициент мощности нагрузок Н1, Н2, Н3.
Таблица 4 – Параметры трансформаторов
-
Обозна-
чение на схеме
Тип,
(номинальная мощность, МВА)
Напряжения обмоток, кВ
Напряжение КЗ, %
ВН
СН
НН
В – С
В – Н
С – Н
Т1, Т2
ТДЦ-125
242
0
10,5
0
11,0
0
Т3
ТДЦ-200
242
0
10,5
0
11,0
0
Т4
ТДЦ-80
242
0
10,5
0
11,0
0
Т5,Т6
АОТДЦТН-267
500/
230/
15,75/
8,5
23
12,5
Т7, Т8
ТДТН-40
230
38,5
11
12,5
22,0
9,5
Т9, Т10
ТДН-16
38,5
0
10,5
0
8,0
0
Мощность короткого замыкания на шинах системы «С» Sкз=1000 МВА.
Точка короткого замыкания – К4, вид короткого замыкания –двухфазное на землю.
Реакторы:
R1 – ТОРМ-110-650-15
R2 – ТОРМ-220-325-12
R3, R4 – РТМТ-35-200-6
1 Приведение параметров сети к базисным условиям
Расчет ведем в относительных единицах для чего принимаем базисные значения мощности (Sб), и напряжения (Uб) для каждой ступени трансформации:
;
;
.
Определяем базисные значения токов:
;
.
Определяем значения сопротивления элементов схемы замещения в о.е.
Сопротивление генераторов:
;
.
Сопротивление двухобмоточных трансформаторов T1,T2, T3, Т4, Т9, Т10:
;
;
;
.
Сопротивление обмоток трехобмоточных трансформаторов Т7, Т8:
где:
;
;
;
;
;
.
Сопротивление группы однофазных автотрансформаторов Т5, Т6:
;
;
;
;
;
.
Сопротивление реакторов:
;
;
.
Сопротивление воздушных линий электропередач:
;
Сопротивление нагрузок Н1,Н2, Н3:
;
;
.
Сопротивление системы:
.
Э.Д.С. генераторов, нагрузки и системы, соответственно:
;
;
;
.
2 Расчет тока трехфазного короткого замыкания аналитическим методом
Составляем схему замещения системы:
Рисунок 2 – Схема замещения для расчета тока трехфазного КЗ аналитическим методом
Рисунок 3
Преобразуем звезду
(Y)
в треугольник (Δ)
:
Полученный треугольник разрезаем в точке где приложена ЭДС Ен. В результате получается два источника одинаковыми ЭДС, подключенными через сопротивления х6 и х7:
Рисунок 4
Источники с ЭДС ЕG3, Ен заменяем эквивалентным источником ЭДС Е1, с сопротивлением х9:
Заменяем параллельные ветви с ЭДС ЕН с сопротивления х4 и х7 – эквивалентной с ЭДС ЕН с сопротивлением х10:
Рисунок 5
Преобразуем (Y)
в (Δ)
:
Полученный треугольник разрезаем в точке где приложена ЭДС Ен. В результате получается два источника одинаковыми ЭДС, подключенными через сопротивления х12 и х11:
Рисунок 6
Источники с ЭДС ЕG1, ЕН заменяем источником ЭДС Е2, с сопротивлением х14:
Заменяем параллельные сопротивления х13 и хR2– эквивалентным х15:
Источники с ЭДС Е1, Ен заменяем источником ЭДС Е3, с сопротивлением х16:
Рисунок 7
Преобразуем (Δ)
в (Y)
:
Рисунок 8 – Преобразованная схема
К рисунку 8. Источники с ЭДС ЕC, Е3 заменяем источником ЭДС Е4, с сопротивлением х20:
Рисунок 9
Источники с ЭДС Е2, Е4 заменяем источником ЭДС Ерез, с сопротивлением хрез:
Рисунок 10
Определяем ток трехфазного короткого замыкания:
3 Расчет тока короткого замыкания методом расчетных кривых
Составляем схему замещения для расчета тока КЗ методом расчетных кривых:
Рисунок 11 – Схема замещения, для расчета тока трехфазного короткого замыкания методом “расчетных кривых”
Упрощаем схему на рисунке 11:
Рисунок 12
Преобразуем ∆(
)в
Y(
):
Рисунок 13
Определяем результирующие сопротивления ветвей:
Рисунок 4
Упрощаем схему на рисунке 14:
Рисунок 15 – Схема для расчета ток КЗ методом «расчетных кривых»
Определяем расчетные сопротивления ветвей:
По расчетным кривым для гидрогенераторов определяем периодическую составляющую тока КЗ от генераторов для времени 0 с, 0,2 с, ∞:
Таблица 5
-
t, с
0
0,2
∞
IпG
4,2
3,6
3,3
Определяем номинальные токи генераторов:
Периодическая составляющая тока КЗ от системы:
при
:
при
при
Погрешность при расчете методом расчетных кривых составила:
.