Задание: для заданной схемы (рис.1) рассчитать ток трёхфазного короткого замыкания и двухфазного короткого замыкания на землю по следующим техническим данным:

Мощность генератора Г1: Р_н = 13 МВт;

Коэффициент нагрузки: cos = 0,8;

Номинальное напряжение генератора Г1: Uг = 10,5 кВ;

Сверхпереходное сопротивление генератора Г1 : = 0,22;

Мощность трансформатора Т1: S_н1 = 16 МВА;

Высокое напряжение: U_вн = 115 кВ;

Низкое напряжение: U_нн = 11 кВ;

Напряжение короткого замыкания: U_к = 10,5%;

Мощность трансформатора Т2: S_н2 = 6,3 МВА;

Высокое напряжение: U_вн = 115 кВ;

Низкое напряжение: U_нн = 6,6 кВ;

Напряжение короткого замыкания: U_к = 10,5%;

Мощность нагрузки Н4: S_н = 6 МВА;

Мощность нагрузки Н2: S_н = 21 МВА;

Длина линии Л1: l₁ = 30 км;

Длина линии Л2: l₂ = 20 км;

Длина линии Л3: l₃ = 13 км;

Длина линии Л4: l₄ = 16 км;

Длина линии Л5: l₅ = 11 км;

Длина линии Л6: l₆ = 5 км;

Дополнительные данные в относительных единицах:

Сопротивление обобщённой нагрузки: Х_ = 0,35;

ЭДС обобщённой нагрузки: Е_ = 0,85;

Удельное сопротивление линии: = 0,4;

Сопротивление асинхронного двигателя: Х_ = 0,2;

ЭДС асинхронного двигателя: Е_ = 0,9;

ЭДС генератора Г1: Е_ = 1,08;

Точка трёхфазного КЗ К7;

Точка двухфазного КЗ К6;

Время переходного процесса Т = 0,8 с.

Содержание Задание 1 Введение 3

1. Расчёт трёхфазного короткого замыкания 4

1.1. Составление схемы замещения 4

1.2. Расчёт индуктивных сопротивлений схемы замещения 4

1.3. Преобразование схемы замещения 5

1.4. Определение сверхпереходного тока КЗ 6

1.5. Составление схемы замещения для расчёт активных

сопротивлений элементов системы 7

1.6. Расчёт активных сопротивлений элементов системы 7

1.7. Преобразование схемы замещения 8

1.8. Определение ударного коэффициента 9

1.9. Определение ударного тока 9

2. Расчёт короткого двухфазного замыкания на землю 11

2.1. Составление схемы замещения прямой последовательности 11

2.2. Расчёт параметров схемы замещения 11

2.3. Преобразование схемы замещения 12

2.4. Составление схемы замещения обратной последовательности 13

2.5. Расчёт параметров схемы замещения 14

2.6. Преобразование схемы замещения 14

2.7. Составление схемы замещения нулевой последовательности 15

2.8. Расчёт параметров схемы замещения 16

2.9. Преобразование схемы замещения 16

2.10. Определение расчётных реактивностей 17

2.11. Определение периодической слагающей тока в месте КЗ 18

3. Построение векторных диаграмм токов и напряжений

в месте КЗ и на зажимах генератора 18

3.1. Построение векторной диаграммы токов в месте КЗ 18

3.2. Построение векторной диаграммы напряжений в месте КЗ 21

3.3. Построение векторной диаграммы токов на зажимах генератора 23

3.4. Построение векторной диаграммы напряжений

на зажимах генератора 26

Заключение 28

Введение

При переходах системы от одного установившегося режима (состояния рав­новесия) к другому происходит изменение количества той энергии, которая была связана с электрической или электромеханической цепью в исходном режиме. Это явление, единое по своей природе, при анализе принимается состоящим из ряда процессов, каждый из которых отражает изменение определенной группы параметров режима. Выделенная группа параметров режима, характеризующая

данный процесс, называется параметрами процесса. При более строгом подходе переходные процессы надо было бы рассматривать одновременно во времени и пространстве (например, появление тока при коротком замыкании и распро­странение электромагнитных волн в пространство вдоль воздушных линий, ка­белей, обмоток машин и трансформаторов). Однако решение задачи можно упростить, учитывая только наиболее существенные для конкретной задачи фак­торы. Такое упрощение принято в настоящей дисциплине, где рассмотрение пе­реходных процессов ведется только во времени, но не в пространстве. Пере­ходные процессы при этом, так же как и режимы, различаются по ряду приз­наков:

— по условиям протекания; так, в нормальных переходных режимах можно судить о нормальных переходных процессах, в аварийных ре­жимах — об аварийных переходных процессах. Такое деление несколько услов­но, так как физическая природа процесса не зависит от того, является он нор­мальным или аварийным;

— по причинам возникновения — по видам возмущающих воздействий и значениям возмущений. Под возмущением при этом понимаются отклонения параметров режима, происходящие в начале переходного процесса в связи с появлением новых, т. е. не проявлявшихся ранее, факторов, изменяю­щих (возмущающих) режим. Эти факторы, являющиеся причиной возмущений и называемые возмущающими воздействиями, могут быть большими, малыми, синусоидальными, толчкообразными и т. д. При этом можно рассматривать ре­альные физические причины переходного процесса или независимо от физических причин вводить в расчет некоторые пробные отклонения (большие или малые) параметров режима, на какое-то время изменяющие исходный режим;

— по допущениям, сделанным при составлении дифференциальных уравнений, т. е. по полноте математического описания;

— по скорости протекания процессов в системе, причем следует иметь в виду, что переходный процесс, начавшийся в момент возмущения режима, в линейной системе теоретически длится бесконечно долго. Практически считают, что процесс закончился, если параметр, характеризующий его изменение, отличается от теоретического установившегося значения на некоторое конечное значение, зависящее от конкретных условий;

— по структуре исследуемой системы, которая может быть или про­стой, содержащей радиальные передачи, или сложной, состоящей из ряда па­раллельных контуров;

— по допущениям, сделанным при математическом описании; эта градация переходных процессов особенно разнообразна, поэтому обычно приходится ограничиваться только некоторыми наиболее существенными приз­наками.

При исследованиях переходных процессов часто вводится линеариза­ция — упрощение реальной нелинейной системы, при котором имеющиеся в ней нелинейности при исследовании переходных процессов не учитываются. Нелинейные параметры режима принимаются постоянными или представляются линейными зависимостями.