А. М. Сапельченко, Ю. В. КОНДРАТЬЕВ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Часть 1

РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

ОМСК 2011

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

_______________________

А. М. Сапельченко, ю. в. Кондратьев

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ

ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Часть 1

РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний к выполнению курсовых и дипломных проектов по дисциплине «Тяговые и трансформаторные подстанции»

Омск 2011

УДК 621.331:621.311(075.8)

ББК 39.217.12я73

С19

Проектирование тяговых подстанций постоянного и переменного тока. Часть 1. Расчет токов короткого замыкания: Методические указания к выполнению курсовых и дипломных проектов по дисциплине «Тяговые и трансформаторные подстанции»/ А. М. Сапельченко, Ю. В. Кондратьев; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2011. 39 с.

Методические указания содержит задание на курсовой проект и требования к его оформлению. Рассмотрены различные методы расчета токов короткого замыкания, даны некоторые теоретические положения по расчету короткого замыкания, приведен пример расчета токов короткого замыкания, выполненный инженерным и машинно-ориентированным методами.

Методические указания предназначены для студентов очного и заочного обучения специальности 190401 (101800) – «Электроснабжение железных дорог», могут быть полезны при выполнении дипломных проектов и проведении занятий со слушателями ИПКП.

Библиогр.: 9 назв. Табл. 9. Рис. 6.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В. Н. Зажирко;

доктор техн. наук, профессор А. Т. Бурков.

______________________

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2011

Оглавление

Введение 5

1. Проектирование тяговых подстанций с использованием ЭВМ 6

1.1. Состав курсового проекта 6

1.2. Исходные данные 7

1.3. Виды аварийных режимов и методы их расчета 18

1.3.1. Системы единиц и координат, используемые в расчетах аварийных режимов 20

1.3.2. Расчетные условия 20

1.3.3. Методы расчета токов короткого замыкания в относительных базовых и именованных единицах 22

1.4. Характеристика метода узловых напряжений и программ расчета токов

короткого замыкания на ЭВМ 29

1.4.1. Применение метода узловых напряжений для инженерных расчетов токов короткого замыкания 29

1.4.2. Использование программы TKZ для расчета токов короткого замыкания 32

Библиографический список 38

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект по дисциплине «Тяговые и трансформаторные подстанции» предполагает в ходе его выполнения изучение процессов короткого замыкания, выбор и обоснование схемы коммутации, а также коммутационного и измерительного оборудования.

В первой части методических указаний рассматривается методика расчета токов коротких замыканий, во второй части приведен порядок выбора схем и коммутационного оборудования тяговых подстанций.

Расчеты аварийных режимов в системах электроснабжения играют важную роль при планировании развития систем, при проектировании или эксплуатации систем электроснабжения. Главной причиной аварийных режимов выступают разные виды короткого замыкания, например трехфазное и несимметричное. Увеличение тока вследствие короткого замыкания может привести к термическому и динамическому повреждению электрооборудования, к потере статической и динамической устойчивости энергосистемы.

Современные методы расчета токов короткого замыкания ориентированы на применение электронных вычислительных машин (ЭВМ). Это, прежде всего, методы, основанные на интегрировании систем обыкновенных дифференциальных уравнений, дифференциальных уравнений Парка-Горева, и машинно-ориентированный метод узловых напряжений.

Существует немало программ, использующих машинно-ориен­тированный метод узловых напряжений. Они отличаются друг от друга предельной размерностью схемы замещения (числом узлов и ветвей), учетом или неучетом активных сопротивлений элементов рассматриваемой энергосистемы и другими деталями.

В данных методических указаниях более подробно рассмотрена программа TKZ, предназначенная для расчета параметров аварийного режима в замкнутой схеме замещения (комплексной схеме) предельной размерностью 100 узлов и 100 ветвей.