МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ХАКАССКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ –

ФИЛИАЛ ФГАОУ ВПО «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Л. Л. Латушкина

А. С. Дулесов

Переходные процессы в электроэнергетических системах Расчет токов короткого замыкания

Абакан

2013

УДК 621.3.018.782.3(075)

ББК 31.279-04я73

Л27

Рецензенты:

Ю. Я. Гафнер, д-р. физ.-мат. наук, зав. кафедрой общей и экспериментальной физики Хакасского государственного университета им. Н. Ф. Катанова;

С. С. Беспалов, канд. техн. наук, заместитель начальника службы энергетических режимов, балансов и развития – начальник отдела сопровождения рынка Филиала ОАО «СО ЕЭС» Хакасское РДУ.

Латушкина Л. Л.

Л27 Переходные процессы в электроэнергетических системах. Расчет токов короткого замыкания :учеб. пособие для выполнения курсовой работы/ Л. Л. Латушкина. А. С. Дулесов; Сиб. федер.ун-т, ХТИ филиал СФУ. – Абакан: Ред.-изд. сектор ХТИ – филиала СФУ, 2013. – 147 с.

Содержит теоретический и практический материал по разделу «Электромагнитные переходные процессы» курса «Переходные процессы в ЭЭС». Включает задание, теоретические выкладки о расчетах токов короткого замыкания, расчетные примеры и исходные данные для выполнения курсовой работы.

Предназначено для студентов направления бакалавриата 140200.62 «Электроэнергетика», направления бакалавриата 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника», специальности 140211.65 «Электроснабжение» дневной и заочной форм обучения.

УДК 621.3.018.782.3(075)

ББК 31.279-04я73

© Латушкина Л. Л., Дулесов А. С., 2013

© ХТИ – филиал СФУ, 2013

Введение

Сооружение и эксплуатация систем электроснабжения (СЭС) связаны с необходимостью выполнения предъявляемых к ним требований по передаче, распределению и потреблению электроэнергии. Критериями исполнения требований являются надежность, качество и экономичность. Их соблюдение требует постоянного использования материальных, трудовых и финансовых ресурсов, величина которых зависит от различных режимов, к которым относят аварийные и послеаварийные, связанные с возникновением переходных процессов в СЭС.

Для эффективного управления эксплуатацией СЭС необходима информация, которая может быть получена на основе сбора данных о состоянии системы в текущий момент времени путем предварительного анализа нормальных режимов и переходных процессов. Вопросы изучения физических процессов, не являющихся нормальными, относятся к дисциплине «Переходные процессы в электроэнергетических системах».

С проблемами существования переходных процессов и их последствиями современный специалист или бакалавр встречается при решении ряда профессиональных задач в области проектно-конструкторской и производственно-технологической деятельности. Освоение дисциплины «Переходные процессы в электроэнергетических системах» позволит научиться использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного тока; рассчитывать режимы работы электроустановок различного назначения и схемы электрических объектов; определять эффективные режимы работы электрооборудования по заданной методике и др.

Трудоемкость дисциплины для направления бакалавриата 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника» составляет 216 часа (6 ЗЕ), из них 36 часа (1 ЗЕ) отводится на выполнение курсовой работы, которая предназначена для освоения методов практических расчетов токов симметричного и несимметричного короткого замыкания, построения векторных диаграмм и определения параметров по ним.

Курсовая работа является неотъемлемой частью подготовки специалистов по указанным образовательным программам. Она предназначена для освоения методов практических расчетов токов симметричного и несимметричного короткого замыкания, построения векторных диаграмм и определения параметров по ним.

В процессе освоения теоретического материала, его закрепления на основе практических расчетов посредством выполнения курсового проекта предлагается выполнить расчеты токов симметричных и несимметричных коротких замыканий в сети внутреннего электроснабжения предприятия напряжением до 1 000 В и выше.

Перед выполнением курсовой работы необходимо получить задание, исходные данные, ознакомиться с требованиями к её оформлению и содержанию.

Для выполнения курсовой работы необходимо знать:

– системы расчета параметров схем замещения;

– схемы замещения отдельных элементов расчетной схемы СЭС;

– способы эквивалентирования схем замещения;

– порядок выполнения расчетов токов трехфазного короткого замыкания (КЗ);

– виды несимметричных КЗ;

– методы расчета несимметричных КЗ;

– метод симметричных составляющих и особенности его применения;

– правила составления схем замещения и особенностей расчета параметров для прямой, обратной и нулевой последовательностей;

– принципы построения диаграмм токов и напряжений в месте несимметричного КЗ.

В ходе выполнения курсовой работы студент приобретает умение:

– оперировать простейшими методами расчета и приемами исследования токов короткого замыкания;

– производить практические расчеты токов трехфазного КЗ в сети до 1000 В и выше;

– анализировать результаты своих расчетов и делать правильные выводы;

– определять значения токов в ветвях схемы при расчете несимметричных КЗ;

– рассчитывать составляющие токов и напряжений несимметричных КЗ;

– строить диаграммы токов и напряжений в ветви, прилегающей к точке КЗ.

Предлагаемое пособие содержит все необходимое для выполнения курсовой работы. Варианты заданий на курсовую работу находятся в приложении. Основная часть содержит необходимый теоретический и справочный материал, а также примеры, помогающие выполнить отдельные разделы работы. При необходимости можно воспользоваться дополнительной учебной и справочной литературой, приведенной в библиографическом списке.

Полученные знания и умения выполнять расчеты токов короткого замыкания в сетях до и выше 1000 В позволят будущему специалисту в проектной деятельности и при эксплуатации систем электроснабжения решать задачи выбора электрических аппаратов и оборудования; расчета уставок релейной защиты; анализа причин и последствий аварий в электросетях; задачи, связанные с повышением уровня надежности функционирования электроэнергетических систем и др.