работы / КР111

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

САЯНО-ШУШЕНСКИЙ ФИЛИАЛ

институт

КАФЕДРА ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ, ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ,

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

кафедра

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по «Переходные процессы в электроэнергетических системах»

^{наименование дисциплины}

Вариант 3

тема (вариант)

Преподаватель _____________ Л.В. Толстихина

подпись, дата инициалы, фамилия

Студент гр. ЗГЭ 14-01Б, 1401744 ____________ Т.А. Байкова

номер группы, зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия

пгт. Черёмушки 2017

Задание

1. Рассчитать действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания для момента времени для заданной точки .

2. Рассчитать ток ударный в точке

3. Рассчитать действующее значение периодической составляющей тока однофазного короткого замыкания для момента времени для заданной точки .

4. Рассчитать ток ударный в точке

Исходные данные

Рисунок 1 – Исходная схема сети

Таблица 1 – Характеристика варианта

№ схемы	Точка КЗ	№ нагрузки	Мощность, МВА
3			1

Таблица 2 – Параметры сети

№ схемы	Линии	Длина линии, км	Параметры линии				Система
3	Л1	70	0,444	0,428	3,0	150 38		100 30
	Л2	90	0,435	0,121	3,0

Таблица 3 – Параметры генераторов

№ схемы	№ генератора	, МВ∙А	, кВ	, кА	Сопротивление, о.е.
3	Г1; Г2; Г3; Г4; Г5	91,8	13,8	3,84	0,19	0,31	0,101

Таблица 4 – Параметры трансформаторов

№ схемы	Тип	Мощность МВ∙А	ΔPк, кВт	Напряжение обмотки кВ
				ВН	СН	НН	В-С		В-Н	С-Н
3	Т1, Т2 ТДЦ-200000/220	200	580	242	-	13,8	-		22	-
	Т3 ТДЦ-125000/110	125	400	121	-	13,8	-		10,5	-
	АТ АТДЦТН-63000/220/110	63	180	230	121	11	11		35	22

Решение

Расчёт произведём в относительных единицах.

Для более удобных значений принимаем .

Составим схему замещения прямой последовательности (рис.2).

Определим параметры схемы замещения:

Сопротивление систем

Рисунок 2 – Схема замещения прямой последовательности

Сопротивление линий

;

Линия Л2-двухцепная, поэтому сразу преобразуем два параллельных сопротивления

Сопротивления трансформаторов:

трансформатор Т1,Т2

трансформатор Т3

автотрансформатор АТ

;

;

;

Сопротивление нагрузки

Сопротивление генераторов

генератор Г1, Г2, Г3, Г4, Г5:

Рассчитанные параметры несем на схему замещения (рис.2).

1. Произведём поэтапное преобразование схемы замещения к точке трехфазного короткого замыкания

Рисунок 3 – Первый этап преобразования схемы ЭЭС

Рисунок 4 – Второй этап преобразования

Действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания при

Для дальнейших расчетов необходимо построить и преобразовать данную схему с чисто активными сопротивлениями.

Сопротивление трансформаторов:

Сопротивление генераторов выразим из формулы определения постоянной времени затухания. Примем для турбогенераторов

Рисунок 5 – Схема замещения c активными сопротивлениями

Преобразуем схему замещения:

Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания для точки КЗ

2. При практических расчетах ток ударный наступает через полпериода, т.е. через 0,01 сек. с возникновения короткого замыкания. Т.к. в задании не указано, для какого момента времени необходимо вычислить ударный ток, поэтому рассчитаем его для .

3. Свернём схему прямой последовательности представленной на рис. 2 к точке однофазного короткого замыкания .

Рисунок 6 -преобразование схемы ЭЭС

Схема замещения обратной последовательности идентична схеме прямой последовательности, только все ЭДС=0.

В расчётах принимаем

Составим схему замещения нулевой последовательности.

Рисунок 7 – Схема замещения нулевой последовательности

Рассчитаем параметры схемы замещения нулевой последовательности

Сопротивление систем

Сопротивления линий

Свернём схему к точке однофазного КЗ

Рисунок 8 –Преобразования схемы нулевой последовательности

.

Ток короткого замыкания

В точке однофазного КЗ токи прямой, обратной и нулевой последовательностей находятся в следующем соотношении

о.е.

Действующее значение периодической составляющей

Ток ударный для

Для его расчет необходимо знать τ. Составим схему замещения с активным сопротивлением:

Рисунок 9 –Преобразования схемы прямой последовательности

Преобразуем схему замещения:

Рисунок 10 – Промежуточный этап преобразования схемы прямой последовательности

Найдем

где – суммарное активное сопротивление цепи

.

Список использованных источников

1. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. РД 153-34.0-20.527-98.

2. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей: учебное пособие для студентов вузов / В. М. Блок, Г. К. Обушев, Л. Д. Паперно и др.; под ред. В. М. Блок. – М.: Высшая школа, 1981. – 304 с., ил.

3. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Учебник для электротехнических и энергетических вузов и факультетов. М., «Энергия», 1970.

4. Толстихина, Л. В. Параметры электрооборудования и режимы электро-энергетических систем в примерах и иллюстрациях: учебное пособие для практических занятий / Л. В. Толстихина. – Саяногорск: Сибирский федеральный ун-т; Саяно-Шушенский филиал, 2010. – 180 с.

5. Куценов Д.А. Проектирование электрической части гидроэлектростанций: учебное пособие / Д.А. Куценов. – Саяногорск : СШФ КГТУ, 2006. – 247 с.