ЭМПП

ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ

ВАРИАНТ-420 (ЭНС)

Всоответствии с номером шифра зачетной книжки из таблиц Приложения 2

[1]выбираем исходные данные на контрольную работу и сводим их табл.1 и 2.

Рис.1 Принципиальная схема сети 110-220 кВ

(3 вариант расчетной схемы)

Табл. 1. Характеристики источников питания (ИП)

Соотношение между эквивалентным индуктивным и активным сопротивлением системы Xэ/Rэ = 10,2.

Расчетная понизительная подстанция – 1 (согласно предпоследней цифре шифра 2 для специальности ЭНС по табл. VI стр. 49 [1])

2

3

ВВЕДЕНИЕ

Короткие замыкания являются одной из наиболее частых причин аварий в электроэнергетических системах. Короткие замыкания часто происходят под воздействием природных факторов (гроза, снег, сильный ветер), из-за деятельности человека (строительные работы вблизи трасс ЛЭП, лесных пожаров), а также в случаях повреждения изоляции электрооборудования вследствие естественного износа.

Короткие замыкания сопровождаются снижением напряжения в питающей сети и увеличением токов.

По виду повреждения КЗ классифицируются на следующие виды:

–трёхфазное,

–двухфазное,

–однофазное,

–двухфазное на землю.

В контрольной работе рассматривается простейший вид короткого замыкания – трёхфазное короткое замыкание. Оно является симметричным,

поскольку в этом случае углы сдвига между токами и напряжениями отдельных фаз равны 120 ○, как и в нормальном режиме, лишь токи возрастают, а

напряжения уменьшаются.

Возникновение трёхфазного КЗ является весьма редким, однако во многих случаях трёхфазное КЗ связано с более тяжёлым режимом вследствие больших значений небалансов мощностей на валах генераторов.

4

1 РАСЧЕТ ПОЛНОГО ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ПРИ ТРЕХФАЗНОМ СИММЕТРИЧНОМ КЗ

1.1 Выбор расчетных условий короткого замыкания

Под расчетными условиями понимаются наиболее тяжелые, но достаточно вероятные условия, в которых могут оказаться электрический аппарат или проводник при различных режимах их работы в электроустановках. Расчетные условия – это требования энергосистем и электроустановок к параметрам электрооборудования конкретной электрической цепи [2].

Из аварийных режимов (короткие замыкания (КЗ) различных видов, обрывы проводов, нарушение устойчивости параллельной работы и возникновение асинхронного хода частей электрической системы, сложные виды повреждений и т.п.) расчетным для выбора электрооборудования обычно является режим КЗ.

Расчетные условия КЗ включают в себя: расчетную схему электроустановки, расчетное место КЗ, расчетный вид КЗ, расчетную продолжительность КЗ.

В качестве расчетной схемы, как правило, принимается схема со всеми включенными в работу элементами электроустановки. В отдельных случаях в качестве расчетной может оказаться схема, в которой тот или иной элемент отключен. В контрольной работе в качестве исходной расчетной используется схема 3, приведенная на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Исходная расчетная схема электрической сети

Расчетное место КЗ находится в схеме непосредственно с той или другой стороны от выбираемого оборудования, в зависимости от того, какой случай КЗ обусловливает большее значение тока в токоведущей части электрооборудования.

Расчетный вид КЗ принимается в зависимости от степени воздействия тока

5

КЗ на электрооборудование. Расчетным видом КЗ при проверке на термическую стойкость проводников и электрических аппаратов электроустановок напряжением свыше 1 кВ вплоть до 35 кВ является трехфазное КЗ, в электроустановках напряжением 110 кВ и выше – трехили однофазное КЗ, а в электроустановках генераторного напряжения электростанций – трехили двухфазное КЗ, в зависимости от того, какое из них приводит к большему термическому воздействию.

При проверке проводников и электрических аппаратов на термическую стойкость в качестве расчетной продолжительности КЗ следует принимать минимально возможное время воздействия тока КЗ, определяемое путем сложения времени действия основной токовой защиты (с учетом действия автоматического повторного включения), установленной у ближайшего к месту КЗ выключателя, и полного времени отключения этого выключателя. При наличии зоны нечувствительности у основной защиты расчетную продолжительность КЗ следует определять путем сложения времени действия защиты, реагирующей на КЗ в указанной зоне, и полного времени отключения выключателя присоединения.

Расчетной точкой анализируемого вида повреждения электрической сети

(симметричное трехфазное короткое замыкание) является ввод высокого напряжения понизительной отпаечной подстанции 1.

1.2 Составление расчетной схемы электрической сети

Расчетная схема представляет собой упрощенную электрическую схему и отличается от принципиальной тем, что на ней в однолинейном изображении показываются только те элементы, по которым возможно протекание аварийных токов или их составляющих.

При составлении расчетной схемы исходим из следующих условий:

–все источники, включенные в расчетную схему, работают одновременно;

–ЭДС всех источников совпадают по фазе, если продолжительность КЗ не превышает 0,5 с;

6

шинами генераторного напряжения согласно [4].

Таблица 1.1 – Элементы расчётной схемы и их параметры

Ввиду отсутствия данных для линии электропередачи о ее конструктивном исполнении принимается среднее значение удельного сопротивления x0=0,4

Ом/км.

1.3 Определение параметров схемы замещения

Схема замещения сложной электрической системы является соединением схем замещения отдельных ее элементов. В ней элементы соединены так же,

как на расчетной схеме.

Исходная схема замещения с сохранением трансформаторных связей,

составленная на основе расчётной схемы, представлена на рисунке 1.3.

Расчёт проведём в системе относительных единиц (о.е.) при приближенном учёте коэффициентов трансформации.

При приближенном приведении за базисное напряжение отдельной ступени

9