МИНИСТЕРСТВО НАУКИ и высшего образования РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Инженерная школа энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

ООП: Электроэнергетика и электротехника

Профиль: Высоковольтные электроэнергетика и электротехника

Лабораторная работа 2

Вариант – 7 (2)

по дисциплине:

Переходные процессы в энергосистемах

«Моделирование трехфазного КЗ на выводах генератора»

Выполнил: :
студент группы
Проверил:
старший преподаватель (ОЭЭ, ИШЭ)	Гречушников В. В. _______

Томск — 2025 г.

Оглавление

Исходные данные 3

Моделирование трехфазного КЗ на выводах генератора 5

Генератор работает в ХХ без АРВ 5

Генератор работает в ХХ с АРВ 7

Генератор работает с системой и без АРВ 9

Генератор работает с системой и АРВ 10

Вывод 12

Список литературы 13

Исходные данные

Таблица 1 Исходные данные

Вариант	Напряжение линии	Длина линии	Марка провода	Блочный трансформатор	Генератор
2	220 кВ	20 км	АС -300	Выбрать	ТВФ-120

Составим схему замещения:

Рис. 1. Схема замещения

Для генератор (G) ТВФ110-2ЕУ3:

Двухобмоточный трансформатор ТДЦ 125000/220:

[5, стр. 156];

Воздушные линии: Провод АС-300, длина Л1– 20 км, [4, стр. 432]

Рис. 2. Данные по узлам

Рис. 3. Данные по ветвям

Рис. 4. Результаты по узлам

Рис. 5. Результаты по ветвям

Рис. 4. Данные автоматика

Моделирование трехфазного КЗ на выводах генератора

Генератор работает в ХХ без АРВ

Генератор на холостом ходу, система возбуждения отключена.

Рис. 5. Результаты по узлам

Рис. 5. Результаты по ветвям

Рис. 6. Результат расчета

Построим график работы генератора ХХ без АРВ.

Рис. 7. График работы генератора ХХ без АРВ

• Напряжение на выводах генератора резко падает;

• Ток статора возрастает с последующими затухающими колебаниями;

• Переходный процесс длительный, устойчивость низкая.

Генератор работает в ХХ с АРВ

Генератор на холосто ходу, включено автоматическое регулирование возбуждения.

Меняем параметры в узлах и ветвях для генератора 1.

Рис. 8. Результаты узлов

Рис. 9. Результаты расчета

Построим график работы генератора ХХ с АРВ.

Рис. 9. График работы генератора ХХ с АРВ

• Напряжение восстанавливается быстрее;

• Колебания тока и ЭДС затухают за меньшее время;

• Система демонстрирует повышенную динамическую устойчивость.

Генератор работает с системой и без АРВ

Генератор работает с системой, без АРВ.

Меняем параметры в узлах и ветвях для генератора 1.

Рис. 10. Результаты расчета

Построим график работы генератора с системой и без АРВ.

Рис. 11. График работы генератора с системой и без АРВ

• Наблюдаются значительные колебания мощности, напряжения и тока.

• Переходный процесс неустойчив, возможна потеря синхронизма.

Генератор работает с системой и АРВ

Генератор работает с системой и АРВ.

Рис. 12. Результаты по узлам

Рис. 13. Результаты по ветвям

Рис. 14. Результаты расчета

Построим график работы с системой и АРВ.

Рис. 15. График работы с системой и АРВ

• Напряжение и ток быстро стабилизируются.

• Переходный процесс протекает плавно, система сохраняет устойчивость.

• Режим является наиболее надёжным для эксплуатации.

Вывод

Наличие АРВ существенно улучшает динамическую устойчивость генератора как в режиме холостого хода, так и при работе в сети.

Режим работы с системой и с АРВ является наиболее стабильным: переходные процессы затухают быстрее, а колебания параметров минимальны.

Без АРВ даже в режиме холостого хода наблюдаются значительные колебания, что может привести к нарушению устойчивости при работе в сети.

Проведённое моделирование подтвердило корректность расчётов параметров схемы и адекватность выбранной модели.

Список литературы

1. Шестакова В.В Программные комплексы

2. 1_Пример расчета УР и ПП

3. В.В. Гречушников; Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Технологические процессы выработки электроэнергии на ТЭС и ГЭС»

4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. 1989 года.

5. HELP Mustang

6. Р.А. Вайнштейн - Автоматика УП для УПИ

7. Гусев А.С. - 1-5

8. Р.А. Вайнштейн, Н.В. Коломиец, В.В. Шестакова "Математические модели элементов электроэнергетических систем в расчетах установившихся режимов и переходных процессов"