- •Переходные процессы в электроэнергетических системах Расчет токов короткого замыкания
- •Введение
- •1. Задание, исходные данные, требования к оформлению курсовой работы
- •2. Теоретические сведения
- •2.1. Основные понятия. Общие сведения о переходных процессах
- •2.2. Виды коротких замыканий, назначения расчетов и основные допущения при расчете токов короткого замыкания
- •2.2. Схема замещения и расчет параметров
- •2.3. Преобразование схем замещения
- •2.4. Электромагнитные переходные процессы в простейшей цепи при её питании от источника бесконечной мощности
- •2.5. Несимметричные короткие замыкания
- •2.5.1. Особенности расчета несимметричных коротких замыканий
- •2.5.2. Однофазное короткое замыкание
- •2.5.3. Двухфазное короткое замыкание
- •2.5.4. Двухфазное короткое замыкание на землю
- •2.5.5. Правило эквивалентности тока прямой последовательности
- •2.5.6. Соотношение токов и напряжений прямой последовательности различных видов коротких замыканий
- •3. Практические методы расчета
- •3.1. Практический расчет токов трехфазного короткого замыкания
- •3.2. Расчет начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания
- •3.3. Расчет полного тока кз и его составляющих в зависимости от времени
- •3.4. Расчет ударного тока трехфазного короткого замыкания
- •3.5. Расчет периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания в произвольный момент времени
- •3.7. Расчет токов трехфазного короткого замыкания в электроустановках до 1 кВ
- •3.8. Практический расчет несимметричных коротких замыканий
- •3.8.1. Основные рекомендации
- •3.8.2. Построение схем замещения различных последовательностей
- •3.8.3. Определение параметров схем замещения отдельных последовательностей
- •3.8.4. Расчет действующего значения периодической слагающей тока несимметричного короткого замыкания
- •3.8.5. Построение векторных диаграмм токов и напряжений
- •Приложение варианты схем
- •Исходные данные к рис. 1 (табл. 1–7)
- •Данные к рисунку 2 (табл. 8–13)
- •Данные к рисунку 3 (табл. 14–19)
- •Данные к рисунку 4 (табл. 20–26)
- •Данные к рисунку 5 (табл. 27–33)
- •Данные к рисунку 6 (табл. 34–41)
- •Оглавление
2. Теоретические сведения
2.1. Основные понятия. Общие сведения о переходных процессах
Электрическая система – это совокупность взаимодействующих элементов, которые подразделяются на элементы:
1) силовые:
– вырабатывающие (генераторы);
– преобразующие (трансформаторы, выпрямители, инверторы);
– потребляющие (нагрузки);
– передающие и распределяющие (ЛЭП, сети);
2) управления – регулируют и изменяют состояние системы (регуляторы возбуждения синхронных машин (СМ); регуляторы частоты, реле, выпрямители и т. п.).
СЭС, обладая многими свойствами, относятся к сложным и открытым системам, непрерывно взаимодействуя с окружающей средой. Взаимодействие принимает форму информации, энергии, физических процессов, материальных преобразований на границе с системой. Требования к системе таковы, что она призвана исполнять предназначенные функции. Однако под воздействием внешних факторов вероятностной природы функции не всегда выполнимы. Для контроля выполнения функций необходим постоянный мониторинг, то есть оценка состояния системы.
Режим системы – совокупность процессов, существующих в системе и определяющих её состояние в любой момент.
Режим характеризуется показателями, которые в количественном выражении описывают условия работы системы. Такие показатели называются параметрами режима. К ним относят: мощность, напряжение, ток, углы сдвига векторов напряженности, напряжения, тока, частоты и т. д.
Параметры режима связаны между собой соотношениями, в которые входят параметры системы: реактивное сопротивление; активное сопротивление; общее сопротивление; проводимость; собственные и взаимные сопротивления; коэффициенты трансформации; постоянные времени; коэффициенты усиления и т.д. Например, согласно закону Ома I = U / R, где I и U относят к параметрам режима, R – к параметрам системы.
Режимы электрических систем подразделяются на виды:
1. Нормальный установившийся (для которого проектируется система и определяются технико-экономические показатели). Значения параметров этого режима изменяются в пределах, соответствующих нормальной работе потребителей.
2. Нормальный переходный (когда система переходит от одного рабочего состояния к другому, т. е. обычные эксплуатационные изменения). Этот режим характеризуется быстрым и резким изменением параметров некоторых элементов СЭС при незначительном изменении параметров в узловых точках.
3. Аварийные установившиеся и переходные. Для них определяются технические характеристики, связанные с необходимостью ликвидации аварии и выяснения условий дальнейшей работы системы. Значения параметров всех элементов и узловых точек резко отличаются от номинальных.
Трудно предсказуемые факторы, воздействующие на систему, изменяют её текущее состояние, получившее название «переходные процессы».
Переходные процессы – процессы, появляющиеся в электрической системе при изменении условий ее работы.
Переходные процессы возникают за счет включения и отключения электроприемников, КЗ, включения и повторного включения КЗ, разрыва фаз, форсировки возбуждения, развозбуждения СМ, несинхронного включения СМ.
Электромагнитные переходные процессы возникают при нормальной работе, то есть работе, не связанной с непредвиденными авариями и при аварии (непредусмотренные переходные процессы и КЗ).
При любых переходных процессах появляются изменения электромагнитного состояния магнитосвязанной системы и возникают электромеханические переходные процессы.