- •Міністерство освіти і науки України
- •Методичні вказівки
- •Перехідні процеси в електроенергетиці
- •Передмова
- •1. Еквівалентні перетворення схем
- •1.1. Складання заступної схеми
- •1.2. Приведення параметрів схеми до базисних умов
- •1.3. Спрощення заступної схеми і визначення коефіцієнтів струморозподілу
- •2. Розрахунок струмів короткого замикання
- •2.1. Обчислення діючого значення струму трифазного кз у початковий момент часу. Визначення ударного струму
- •3. Розрахунок струмів несиметричного короткого замикання
- •3.1.Складання заступної схеми нульової послідовності
- •3.1.1. Визначення опору нульової послідовності елементів схеми
- •3.2. Визначення початкового значення періодичної складової струму при несиметричному кз
- •3.3. Побудова векторної діаграми при несиметричному кз
- •4. Розрахунок струмів кз за типовими кривими
- •4.1. Визначення аперіодичної складової і повного струму кз у довільний момент часу
- •5. Завдання
- •Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Параметри генераторів
- •Параметри трансформаторів і автотрансформаторів
- •Параметри леп
- •Параметри реакторів
- •1. Визначення ідеальної межі потужності віддаленої системи
- •1.3. Векторна діаграма системи I з явнополюсним генератором
- •2.1. Вихідний режим
- •2.2. Аварійний режим
- •2.3. Післяаварійний режим
- •2.4. Режим роботи системи після автоматичного повторного включення (апв)
- •3. Завдання
- •1. Визначення ідеальної межі потужності віддаленої системи
- •3. Завдання література
Міністерство освіти і науки України
Національний технічний університет України
“Київський політехнічний інститут”
кафедра електричних станцій
Методичні вказівки
до виконання курсової роботи з дисципліни
ПЕРЕХІДНІ ПРОЦЕСИ В ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЦІ
Київ
НТУУ “КПІ” ФЕА
2009
Методичні вказівки до курсової роботи з дисципліни “ Перехідні процеси в енергетиці” для студентів напрямку 0.650 701-Електротехніка і електротехнології.
Укл.: М.В.Костерєв, Є.І.Бардик, В.П.Яновський, Ю.В.Безбереж’єв. – К.: ФЕА НТУУ “КПІ”, 2009 – 92 с.
Затверджено на кафедрі “Електричні станції” НТУУ “КПІ”
Протокол № 8 від 27.05.2009р.
Навчальне видання
Методичні вказівки
до виконання курсової роботи з дисципліни
Перехідні процеси в електроенергетиці
Для студентів напрямку 0.650 701-Електротехніка і електротехнології
Укладачі: Костерєв М.В. д-р. техн. наук, проф.
Бардик Є.І. канд. техн. наук, проф.
Яновський В.П. канд. техн. наук, доц.
Безбереж’єв Ю.В. ст. викладач
Відповідальний
редактор : Лукаш М.П. канд. техн. наук, доц.
Рецензент: Буслова Н.В. канд. техн. наук, доц.
Передмова
Методичні вказівки складаються з двох частин. Перша частина присвячена розрахункам струмів короткого замикання (КЗ). Короткі замикання – це випадкове або навмисне, непередбачене нормальним режимом роботи, електричне з'єднання різних фаз електроустановки між собою або з землею (у мережах із заземленою нейтраллю), що супроводжується різким зростанням струмів у гілках електроустановки, що прилягають до місця КЗ. Струми КЗ з урахуванням дії пристроїв релейного захисту існують незначний час (0,05с < t < 5с), але їх необхідно ретельно розраховувати, тому що через термічний і динамічний впливи можливі серйозні ушкодження електроустаткування і провідників, що призводять до відмови основного устаткування.
Струми КЗ розраховують для вибору електричних апаратів і струмоведучих частин електроустаткування та перевірки їх на динамічну і термічну стійкість, перевірки комутаційних апаратів на відключаючу здатність, а також для вибору уставок спрацьовування релейного захисту, пристроїв автоматики.
У другій частині досліджуються питання стійкості ЕЕС. Під стійкістю ЕЕС слід розуміти їх здатність відновлювати вихідний режим після великих і малих збурень. Ліквідація таких аварій і відновлення нормальних умов роботи електричних систем зв’язані з великими труднощами і вимагають багато часу й уваги чергового персоналу. Тяжкі наслідки аварій в електросистемах змушують приділяти значну увагу питанням стійкості, як при проектуванні електричних систем, так і експлуатації.
Аналіз стійкості електричних систем необхідний, насамперед, для обґрунтованого вибору структури і установок системної і станційної автоматики, а також вироблення заходів щодо поліпшення стійкості цілих регіонів.
1. Еквівалентні перетворення схем
1.1. Складання заступної схеми
Заступною схемою називають електричну схему, що відповідає за початковими даними розрахунковій, в якій усі магнітні зв'язки замінені електричними.
У заступну схему генератори, синхронні компенсатори і електродвигуни вводять надперехідною ЕРС та надперехідним опором . Значення модуля залежить від режиму роботи до КЗ:
, (1.1)
де , , – напруга, струм і кут зсуву між ними до виникнення КЗ.
Двохобмоткові трансформатори входять у заступну схему опором:
, (1.2)
де – напруга короткого замикання, %.
Трьохобмоткові трансформатори і автотрансформатори входять у заступну схему трьохпроменевою зіркою. Опір променів:
(1.3)
,
де , , – міжобмоткові напруги КЗ, приведені до номінальної потужності трансформатора, %. Трансформатори з розщепленою на двоє обмоткою нижчої напруги мають також трьохпроменеву заступну схему. У каталогах для них вказують напругу приведену до і приведену до .
Опір заступної схеми:
. (1.4)
Для групи з трьох однофазних трансформаторів:
;
(1.5)
Одинарні і здвоєні реактори входять у заступну схему індуктивним опором . Індуктивний опір повітряних і кабельних ліній визначають за значеннями питомих опорів, Ом:
, (1.6)
де – питомий опір лінії, Ом/км (табл.1);
L – довжина лінії, км.
Таблиця1.1. Середнє значення питомих параметрів ЛЕП
Тип лінії електропередач |
XПИТ, Ом/км |
Одноланцюгова ЛЕП 35…220кВ без розчеплення |
0,4 |
Одноланцюгова ЛЕП 220…500 кВ при розчепленні фази на два проводи |
0,32 |
Одноланцюгова ЛЕП 500 кВ при розчепленні фази на три проводи |
0,3 |
Одноланцюгова ЛЕП 750 кВ з розчепленням фази на чотири проводи |
0,28 |
Трьохжильний кабель 6...10 кВ |
0,08 |
Трьохжильний кабель 35 кВ |
0,12 |