Министерство сельского хозяйства РФ

ФГБОУ ВПО «Самарская государственная

сельскохозяйственная академия»

Кафедра «Электрификация и

автоматизация АПК»

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

СИСТЕМАХ

Задания и методические указания для выполнения расчетно-графической работы студентами инженерного факультета, обучающихся по специальности 110302.65 «Электрификация и..автоматизация сельского хозяйства»

г.Кинель

УДК631.371(07)

ББК-40.76(07)

К-75

Кузнецов М.А.

К-75 Переходные процессы в электроэнергетических системах.

Задания для расчетно-графической работы и методические указания по ее выполнению./ Кузнецов М.А., Кинель: ФГБОУ ВПО СГСХА, 2012. – 52 с.

Методические указания предназначены для студентов инженерного факультета, обучающихся по специальности 110302.65 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства».

CОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Приведение параметров элементов электропередачи и режима к расчетным условиям

2 Оценка статической устойчивости простейшей системы

3 Определение предела устойчивости и предела мощности

4 Расчет динамической устойчивости

5 Определение предельного времени отключения короткого замыкания

Список использованных источников

Приложение

ЗАДАНИЕ НА РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКУЮ РАБОТУ

1. Для системы «станция – шины» неизменного напряжения и частоты определить допустимую нагрузку и построить характеристики режима P= f (), Q=f ().

В следующих случаях:

а) при постоянстве токов возбуждения генераторов= сonst.

б) при постоянстве потокосцепления = const.

в) при постоянном напряжение на шинах генератора = const.

2. Определить предел передаваемой мощности и относительную скорость включения.

3. Определить предельное время отключения короткого замыкания, произвести расчет динамического перехода обусловленного коротким замыканием.

Введение

Переходные процессы в электрических системах возникают как при нормальной эксплуатации (включение и отключение нагрузок, источников питания, отдельных цепей), так и в аварийных условиях (обрыв нагруженной цепи, короткого замыкания, выпадение машин 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.

Переходный процесс характеризуется совокупностью электромагнитных и механических изменений в системе, последние взаимно связаны и по существу представляют единое целое. Благодаря большой механической инерции вращающихся машин начальная стадия переходного процесса характеризуется преимущественно электромагнитными изменениями. Курс разбит на две части. В первой части рассматриваются электромагнитные и механические, т.е. электромеханические переходные процессы.

Из всего разнообразия электромагнитных переходных процессов в системе наиболее распространенными являются процессы вызванные:

1. Коротким замыканием в системе.

2. Возникновением местной несиметрии в системе.

3. Действием форсировки возбуждения синхронных машин.

4. Развозбуждением синхронных машин или гашением их магнитного поля.

Коротким замыканием – называется замыкание между фазами а в системах с заземленными нейтралями ( четырехпроводных ) также замыкание одной или нескольких фаз на землю. При возникновение кроткого замыкания в электрической системе сопротивление цепи уменьшается, что приводит к увеличению токов в отдельных ветвях системы. Обычно вместе замыкания образуется некоторое переходное сопротивление состоящие из сопротивления возникшей электрической дуги сопротивления прочих элементов пути тока от одной фазы к другой или от фазы на землю.

С течением времени сопротивление дуги быстро возрастает. В ряде случаев переходные сопротивления на столько малы, что ими пренебрегают, такие замыкания называют металлические.

В трехфазных системах с заземленной нейтралью различают следующие основные виды короткого замыкания в одной точке:

1. Трехфазное.

2. Двухфазное.

3. Однофазное.

4. Двухфазное на землю, т.е. замыкание между двумя фазами с одновременным замыканием той же точки на землю

Расчет электромагнитного переходного процесса в современной электро системе с учетом всех действующих условий очень сложен и практически невыполним, поэтому с целью упрощения как в исходных условиях так и на промежуточных элементах решения вводят ряд допущений; при решении большинства практических задач принимают следующие основные допущения:

1.Отсутствие насыщения магнитной системы, это приводит все системы к линейным.

2. Отсутствие несимметрии трехфазной системы.

3. Приближенный учет нагрузок; в зависимости от стадии переходного процесса нагрузку характеризуют некоторым постоянным сопротивлением.

4. Отсутствие активных сопротивлений; это допущение практически применимо при исследование переходных процессов в основных звеньях высоковольтной части системы.

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ.

Таблица1

Исходные данные

11	Активная мощность генератора, P, МВт	100
22	Коэффициент мощности, cosφ	0,75
33	Номинальное напряжение генератора, , кВ	10,5
44	Постоянная инерции генератора, , о.е.	8
55	Количество генераторов	2
66	Полная номинальная мощность трансформатора Т-1, S, МВА	125
77	Высокое напряжение трансформатора Т-1, , кВ	230
88	Низкое напряжение трансформатора Т-1, , кВ	10,5
99	Напряжение короткого замыкания трансформатора Т-1, , %	11
110	Количество трансформаторов Т-1	2
111	Длина линии, км	80
112 +	Удельное активное сопротивление кабельной линии, , Ом/км	0,17
	Полная номинальная мощность трансформатора Т-2, S, МВА	125
	Высокое напряжение трансформатора Т-2, , кВ	230
	Низкое напряжение трансформатора Т-2, , кВ	10,5
	Напряжение короткого замыкания трансформатора Т-2, , %	11
	Количество трансформаторов Т-2	2
	Передаваемая активная мощность,, МВт	105
	Мощность нагрузки,	150+j95
	Переходное реактивное сопротивление продольной оси генератора, , о.е.	1,5
	Синхронное сопротивление по продольной оси генератора, , о.е.	0,3
	Синхронное сопротивление по поперечной оси генератора, , о.е.	0,6
	Реактивное сопротивление генератора, , о.е.	0,156
	Вид короткого замыкания	К(1)
	Точка кроткого замыкания	К1
	Длительность короткого замыкания	0,25
	Удельное сопротивление воздушных линий, , Ом/км	0,4

Рис. 1 Схема системы