Laba_3 дед

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Кафедра ЭсПП

Лабораторная работа №3

по теме:

«Моделирование несимметричных коротких замыканий на ЭВМ»

Выполнила: ст-ка группы Эб-429

Горбенко М.А.

Проверил: Дед А.В.

Омск 2012

Цель: Приобретение навыков моделирования и расчетов несимметричных КЗ с использованием комплексных схем замещения на ЭВМ. Определение токов и напряжений в месте КЗ, а также произвольном узле и ветви схемы. Оценка допустимой величины токоограничивающего реактора нейтрали трансформатора.

Исходные данные:

Ва-ри-ант	Элементы электрической системы
	Турбогенераторы с АРВ							Трансформаторы						Линия
	Рн МВт	cosφн	Uн кВ	x”d	x2	xd	Sн МВА		UВ кВ	UН кВ	Uк %	Смема Т2	l км		Uн кВ
1	2	3	4	5	6	7	8		9	10	11	12	13		14
7	100	0,85	10,5	0,183	0,223	1,88	125		242	10,5	11		60		220

Расчет параметров схемы:

I.Расчетные данные:

1.Расчет параметров схемы замещения прямой последовательности.

2.Расчет параметров схемы замещения обратной последовательности.

3.Расчет параметров схемы замещения нулевой последовательности.

4.Симметричное трехфазное КЗ.

Известно, что при трехфазном коротком замыкании значения токов обратной и нулевой последовательностей равны 0:

также как и значения напряжений:

Модуль полного тока в месте КЗ равен:

Токи фаз:

Остаточное напряжение на шинах генератора при трехфазном замыкании:

где

5.Однофазное короткое замыкание на землю.

где .

Известно, что при однофазном коротком замыкании значения токов прямой, обратной и нулевой последовательностей равны:

Фазные токи в месте КЗ:

Модуль полного тока в месте КЗ:

Ток, протекающий в земле:

Напряжение прямой последовательности:

Напряжение обратной последовательности:

Напряжение обратной последовательности:

Остаточное напряжение на шинах генератора:

где

где

Фазные величины остаточных напряжений:

6.Построение векторных диаграмм при несимметричных КЗ К⁽¹⁾.

Напряжения и токи в месте КЗ.

Масштаб: для токов-0,5 кА/см; для напряжений-22,95 кВ/см.

Фазные напряжения вписаны в треугольник линейных напряжений, центр которого определяется положением вектора напряжения нулевой последовательности (напряжением смещения нейтрали).

Ток через землю равен суммарному току фазы А в точке короткого замыкания. Остальные фазные токи получились равные нулю.

1. Остаточные напряжения на шинах генератора.

II.Экспериментальные данные:

1.Расчет симметричного и несимметричного КЗ в начальный момент времени.

Отношение токов несимметричного к симметричного КЗ:

2.Расчет симметричного и несимметричного КЗ в установившемся режиме.

Отношение токов несимметричного к симметричного КЗ:

Отношения одноименных токов для установившегося и начального режима:

3. Оценка влияния токоограничивающего реактивного сопротивления в нейтрали трансформатора Т1.

Для координации уровней токов однофазного кз с отключающей способностью выключателей высокого напряжения, в энергосистемах используют токоограничивающие сопротивления, включаемые в нетрали силовых трансформаторов. С включением в нейтраль сопротивления в режиме однофазного кз повышается уровень напряжения на самой нейтрали трансформатора и на неповрежденных фазах. В лабораторной работе анализируется допустимое значение реактивного сопротивления, включаемого в нейтраль трансформатора Т1.

Принимаем, что х_р=0,8 Ом.

3.1.Значения и графики напряжений на неповрежденных фазах и на нейтрали, при условии, что нейтраль трансформатора Т2 глухо заземлена.

Вынужденная составляющая напряжения на неповрежденных фазах:

График вынужденной составляющей на нетрали отсутствует, т.к больше испытательного напряжения изоляции силовых трансформаторов высокого напряжения.

3.2.Значения и графики напряжений на неповреждённых фазах и на нейтрали, при условии, что нейтраль трансформатора Т2 изолирована.

Вынужденная составляющая напряжения на неповрежденных фазах:

Вынужденная составляющая напряжения на нейтрали:

Вывод: Приобрели навыки моделирования и расчетов несимметричных КЗ с использованием комплексных схем замещения на ЭВМ. Определили токи и напряжения в месте КЗ, а также произвольном узле и ветви схемы. Видно, что расчетные и экспериментальные данные отличаются друг от друга незначительно. Оценили допустимую величину токоограничивающего реактора нейтрали трансформатора(х_р=0,8 Ом).

Список литературы:

1. Эрнст А.Д. Расчет токов короткого замыкания в системах электроснабжения: Учеб. Пособие/А.Д. Эрнст, М.В. Шкаруба. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. 60с.

2. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах: Учебник для электрических и энергетических вузов и факультетов. -М.: Энергия, 1970.-520с.

3. Моделирование электромагнитных переходных процессов на ЭВМ: методические указания к лабораторным работам/А.Д. Эрнст, М.В. Шкаруба. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2006. 43с.