Министерство науки и высшего образования Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждениевысшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» __________________________________________________________________

Инженерная школа энергетики Направление подготовки 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника Отделение электроэнергетики и электротехники

Электромагнитные переходные процессы

Курсовой проект

«Расчет режимов короткого замыкания и продольной несимметрии в электроэнергетической системе»

Обучающийся

Группа	ФИО	Подпись	Дата
5А93	Кутонов В.С.		23.12.2022

Руководитель:

Должность	ФИО	Подпись	Дата
доцент ОЭЭ ИШЭ

Томск – 2022

Содержание

Введение 2

Содержательная часть 4

1. Задание на курсовую работу 4

2. Расчет параметров схемы замещения 9

3. Режим – трехфазного КЗ 17

4. Режим – несимметричного КЗ 28

5. Режим – продольной несимметрии 41

Заключение 46

Список литературы 47

Введение

Режим работы энергосистемы – это совокупность процессов, характеризующих состояние электроэнергетической системы (ЭЭС) в любой момент времени. Различают установившиеся нормальные и переходные аварийные режимы ЭЭС.

Переходные процессы возникают в электрических системах как при нормальной эксплуатации (включение и отключение нагрузок, источников питания, отдельных цепей, производство испытаний), так и в аварийных условиях (обрыв нагруженной цепи или отдельной ее фазы, короткое замыкание, выпадение машины из синхронизма). При любом переходном процессе происходит в той или иной мере изменение электромагнитного состояния элементов системы и нарушение баланса между моментом на валу каждой вращающейся машины и электромагнитным моментом. Из этого следует, что переходный процесс характеризуется совокупностью электромагнитных и механических изменений в системе. Эти процессы взаимосвязаны и по существу представляют единое целое.

Основной причиной возникновения электромагнитных переходных процессов являются преимущественно короткие замыкания. Коротким замыканием называют всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в системах с заземленными нейтралями (или четырехпроводных) – также замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод). В трехфазных системах с заземленной нейтралью различают следующие основные виды коротких замыканий в одной точке: а) трехфазное; б) двухфазное; в) однофазное; г) двухфазное на землю.

Трехфазное короткое замыкание является симметричным, т.к. при нем все фазы остаются в одинаковых условиях. Все остальные виды коротких замыканий являются несимметричными. Короткие замыкания являются результатом нарушения изоляции электрического оборудования, вызванного естественным старением или тепловым разрушением; механическим повреждением воздушных линий и опор, связанным с гололедными явлениями и ветровыми нагрузками. Причиной короткого замыкания могут также быть: перекрытие изоляции прямыми ударами молнии, ошибочные действия эксплуатационного персонала, перекрытие изоляции животными и птицами.

При коротком замыкании снижается напряжение и возрастают токи, что и определяет основные последствия. К ним относятся: нарушение динамической устойчивости энергосистемы, что может приводить к ее разделению на автономные части; термическое повреждение оборудования вследствие недопустимых токов; электромеханическое повреждение оборудования в силу недопустимых механических усилий, возникающих от токов короткого замыкания; ухудшение условий работы электроприемников вследствие падения напряжения; неблагоприятное воздействие на линии связи и сигнализации.

Под расчетом электромагнитного переходного процесса обычно понимается вычисление токов и напряжений в рассматриваемой схеме при заданных условиях.

Целью данной курсовой работы является расчет трехфазного и несимметричного коротких замыканий, а также расчет продольной несимметрии в сложной электрической системе.

Параметры режимов короткого замыкания и продольной несимметрии используются для решения достаточно большого перечня задач как проектного, так и эксплуатационного характера. Наиболее значимыми задачами являются: анализ и оценка динамической устойчивости работы энергосистемы, разработка технических и режимных мероприятий для ее повышения, выбор аппаратов и проводников и их проверка по условиям термической и электродинамической стойкости, проектирование и настройка устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики и ряд др.