Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ФГБОУ ВО “АмГУ”)

Факультет Энергетический

Кафедра Энергетики

Направление подготовки 13.03.02 - «Электроэнергетика и электротехника»

Направленность (профиль) программы «Энергоснабжение»

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: Расчет симметричных и несимметричных коротких замыканий в энергосистемах

по дисциплине «Электромагнитные переходные процессы в электро-энергетических системах»

Исполнитель

студент группы 442об4 _______________ Е.В. Вотинцева

(подпись, дата)

Руководитель

ст.преподаватель _______________ И.Г. Подгурская

(подпись, дата)

Нормоконтроль ______________ Н.Н. Медзяловская

(подпись, дата)

Благовещенск 2016

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ФГБОУ ВО “АмГУ”)

Факультет Энергетический

Кафедра энергетики

ЗАДАНИЕ

К курсовой работе студента Вотинцевой Екатерины Васильевны

1. Тема курсовой работы: Расчет симметричных и несимметричных коротких замыканий в энергосистемах

2. Срок сдачи студентом законченной работы____________________

3. Исходные данные к курсовой работе приведены в таблице 1

4. Содержание курсовой работы (перечень подлежащих разработке вопросов):

1) Расчет симметричного трехфазного КЗ;

2) Составление схемы замещения прямой последовательности;

3) Расчет трехфазных токов КЗ;

4) Расчет несимметричного КЗ;

5) Составление схемы замещения обратной последовательности;

6) Определение тока прямой последовательности особой фазы при двухфазном КЗ;

7) Построение векторных диаграмм напряжений и токов.

5. Перечень материалов приложения:

1) Векторные диаграммы токов и напряжений в месте несимметричного двухфазного КЗ.

6. Дата выдачи задания 4 сентября 2016 год

Руководитель курсовой работы (проекта) Подгурская Ирина Геннадьевна, старший преподаватель.

Задание принял к исполнению (дата): 4 сентября 2016 года ______________

(подпись)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ФГБОУ ВО «АмГУ»)

РЕЦЕНЗИЯ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Студента Вотинцевой Екатерины Васильевны

Курс 3 группа 442об4 направление подготовки 13.03.02 – Электроэнергетика и электротехника

Факультет Энергетический

Курсовая работа по Электромагнитным переходным процессам в электро-энергетических системах

Тема «Расчет симметричных и несимметричных коротких замыканий в энергосистемах»

Дата сдачи ” ” декабря 2016 г.

Дата получения ”4” сентября 2016 г.

Рецензент (руководитель) _____________________________

учебное звание Ф.И.О

Содержание рецензии_________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Допущен к защите ”___” ______________2016 г. _______

Защита планируется ”___” ______________2016 г. ______________________

Курсовая работа (проект) защищена”___” ________ с оценкой____________

Комиссия:

1._________________________________________________________________

подпись должность Ф.И.О.

2._________________________________________________________________

подпись должность Ф.И.О.

РЕФЕРАТ

Курсовая работа содержит 32 с., 11 рисунков, 1 таблицу, 4 источника.

КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ, НАПРЯЖЕНИЕ, ТОК, СОПРОТИВЛЕНИЕ, МОЩНОСТЬ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ЕДИНИЦЫ, ИМЕНОВАННЫЕ ЕДИНИЦЫ.

В данной работе были изучены методы расчёта коротких замыканий в электроэнергетических системах.

Цель работы – составить схему замещения прямой, обратной и нулевой последовательности. Определить периодическую составляющую тока короткого замыкания, мощности, ударного тока, действующего значения полного тока, значения прямой и обратной последовательностей токов и напряжений. Построить векторные диаграммы токов и напряжений особой фазы при коротком замыкании.

Расчёт произведён методом приближенного приведения в относительных единицах. Найдены значения токов несимметричного короткого замыкания в месте точки КЗ.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень условных обозначений 6

Введение 7

Исходные данные на курсовую работу 8

1 Расчет симметричного трехфазного кз 10

1.1 Составление схемы замещения прямой последовательности 10

1.2 Определение параметров схемы зам. прямой последовательности 11

1.3 Эквивалентирование схемы замещения и нахождение ее параметров 14

1.4 Действующее значение периодической составляющей тока трехфазного

короткого замыкания в месте КЗ 18

1.5 Ударный ток КЗ и мощность в начальный момент трехфазного КЗ 18

1.6 Действующее значение апериодической составляющей тока и полный

ток трехфазного КЗ в месте замыкания 19

1.7 Действующее значение периодической составляющей тока в точке КЗ к

моменту его снятия 20

2 Расчет несимметричного кз 21

2.1 Составление схемы замещения обратной последовательности 21

2.2 Определение параметров элементов схемы замещения обратной

последовательности 22

2.3 Эквивалентирование схемы замещения обратной последовательности и

нахождение ее параметров 23

2.4 Нахождение тока прямой последовательности особой фазы при

двухфазном КЗ в заданной точке 25

2.5 Построение векторных диаграмм напряжений и токов в месте

несимметричного двухфазного КЗ 27

Заключение 29

Библиографический список 30

Приложение А - Векторная диаграмма токов в месте короткого замыкания 31

Приложение Б - Векторная диаграмма напр. в месте короткого замыкания 32

перечень условных обозначений

АД – асинхронный двигатель

В – выключатель

КЗ – короткое замыкание

ЛЭП – линия электропередачи

Н – нагрузка

СГ – синхронный генератор

СД – синхронный двигатель

СМ – синхронная машина

Т – трансформатор

ЭДС – электродвижущая сила

ВВЕДЕНИЕ

Короткое замыкание является аварийным режимом для электрической сети, именно поэтому расчёт токов короткого замыкания является важной задачей при выборе электрооборудования и расчёте уставок релейной защиты и автоматики.

Коротким замыканием называют всякое непредусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в системах с заземленными нейтралями – также замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод)

Трёхфазное короткое замыкание является симметричным, так как при нем все фазы остаются в одинаковых условиях. Все остальные виды коротких замыканий являются несимметричными, поскольку при каждом из них фазы находятся уже в неодинаковых условиях. Поэтому системы токов и напряжений при этих видах короткого замыкания в той или иной мере искажены.

Несимметричные короткие замыкания, а также несимметричные нагрузки по существу представляют различные виды поперечной несимметрии.

Нарушение симметрии какого-либо промежуточного элемента трехфазной цепи (например, отключение одной фазы линии передачи и т. п.) называют продольной несимметрией.

Исходные данные на курсовуюработу

Таблица 1 – Технические данные элементов электрической схемы

Генераторы
ТВФ-110-2ЕУЗ
Рн, МВт	Cosн	X’’d
110	0,8	0,189

Синхронный двигатель
Двигатель	Рн, МВт	cosн	X’’d	h, %
СТД-630	0,63	0,92	0,157	84

Асинхронный двигатель
Двигатель	Рн, МВт	cosн	IП/IН	h, %
2А3М-1000	1	0,89	5	95,8

Номер трансформатора в схеме	Тип	Напряжение, кВ		DPКз, кВТ	Uk, %
		ВН	НН
Трансформатор Т2	ТМ-6300/35	35	11	46,5	7,5

Нагрузка						Воздушные линии
№	Pн, МВт			cos		№		Длина, км		X1,Ом/км		X0/X1
Н1	6			0,8		ВЛ1		25		0,32		3,5
Н2	7			0,8		ВЛ2		13		0,35		3
Трансформатор трехобмоточный ТДТН-63000/110													Система
Напряжение, кВ					DPКз, кВТ		Uk, %						SКЗ(2) МВА
ВН		СН	НН				ВН-СН		ВН-НН		СН-НН
115		38,5	11		290		10,5		17,5		6,5		250

Автотрансформатор АТДЦТН-63000/220
Напряжение, кВ			DPКз, кВТ	Uk, %
ВН	СН	НН		ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
230	121	38,5	200	11	35	22

Исходная схема электрической сети с заданными параметрами, а также точка в месте короткого замыкания приведена на рисунке 1:

Рисунок 1 – Исходная схема электрической сети