Расчет режимов электрической системы трансформатора
Проверка выключателя по отключающей способности, селективности работы релейной защиты при однофазном коротком замыкании, допустимости несимметричного режима генератора при продольной несимметрии. Расчет электромагнитного переходного процесса в генераторе.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.04.2014 |
Размер файла | 2,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1 Проверка выключателя по отключающей способности
- 1.1 Расчёт схемы замещения электроэнергетической системы
- 1.2 Преобразование схемы замещения
- 1.3 Определение характера точки короткого замыкания и начального значения периодической составляющей тока короткого замыкания
- 1.4 Определение ударного тока короткого замыкания
- 1.5 Расчёт периодической и апериодической составляющей тока короткого замыкания в момент времени расхождения контактов выключателя
- 1.6 Определение значения интеграла Джоуля за время отключения короткого замыкания
- 2 Определение параметров настройки релейной защиты при несимметричных коротких замыканиях
- 2.1 Составление схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательности
- 2.2 Расчёт однофазного короткого замыкания
- 2.3 Расчёт двухфазного короткого замыкания на землю
- 2.4 Расчёт двухфазного короткого замыкания
- 3 Проверка селективности работы релейной защиты при однофазном
- коротком замыкании методом комплексных схем
- 4 Проверка допустимости несимметричного режима генератора при продольной несимметрии
- 5 Расчёт электромагнитного переходного процесса в изолированно работающем на трехфазное к.з. генераторе
Введение
В данной дипломной работе при разных видах короткого замыкания производится расчёт режимов электрической системы, таких как: режим при коротком замыкании за трансформатором, электромагнитный переходный процесс в изолированно работающем на трёхфазное КЗ генераторе, режимы сети при однофазном, двухфазном и двухфазном на землю коротких замыканиях с использованием расширенных схем замещения, режим системы при несимметричном КЗ методом комплексных схем замещения, режим сети при однофазном обрыве.
1 Проверка выключателя по отключающей способности
1.1 Расчёт схемы замещения электроэнергетической системы
Рисунок 1- Расчётная схема электроэнергетической системы
Исходные данные:
Система |
Нагрузка 1 |
Нагрузка 2 |
|
Генераторы 1-3ВГС-850/135-56 |
Двигатель4*АН-15-54-8 |
ЛинияАСО-300 |
|
Трансформатор 1ТРДЦН-63000/220 |
Трансформатор 2ТРДН-32000/110 |
АвтотрансформаторАТДЦТН-200000/220/110 |
|
Рисунок 2- Схема замещения электроэнергетической системы
Расчёт параметров схемы замещения произведём в относительных единицах по точным коэффициентам трансформации. В качестве основной ступени выберем ступень напряжения 220 кВ. Примем за базисную мощность для всех ступеней напряжения 100 МВА и за базисное напряжение 220 кВ. Вычислим базисный ток основной ступени:
кА.
Вычислим базисные напряжения и базисные токи других ступеней:
, где
кА.
кА.
кА.
кА.
Система:
; ;;
Генераторы:
;
(для генераторов 1,2);
(для 3-го генератора);
;;
Линия:
;
Нагрузка:
;;
;;
Трансформаторы:
;
;
; ;
;
;
Двигатели:
; ;
1.2 Преобразование схемы замещения
селективность релейный замыкание несимметричный
Эквивалентируем схему замещения относительно точки короткого замыкания:
Этап 1.
;
;
Рисунок 3- Схема после первого этапа эквивалентирования:
Этап 2.
;
;
;
Рисунок 4- Схема после второго этапа эквивалентирования:
Этап 3.
;
Рисунок 5- Схема после третьего этапа эквивалентирования:
Этап 4.
;
Рисунок 6- Схема после четвёртого этапа эквивалентирования:
1.3 Определение характера точки короткого замыкания и начального значения периодической составляющей тока короткого замыкания
Рисунок 7 - Расчет токов в схеме.
;
;
;
;
кА;
кА;
кА.
Определим удаленность короткого замыкания для генераторов и двигателя.
Найдём ток, протекающий в цепи генератора 3:
;
;
удаленное к.з. для генератора 3.
Найдем ток, протекающий в цепи генератора 1 (равный току в цепи генератора 2):
удаленное к.з. для генераторов 1,2.
Найдём ток, протекающий в цепи двигателя:
;
;
кА;
удаленное к.з. для двигателя.
1.4 Определение ударного тока короткого замыкания
Ударный ток короткого замыкания найдём по формуле:
.
Для определения ударного коэффициента необходимо найти активные сопротивления элементов. Активные сопротивления сети найдём из соотношений для каждого элемента сети:
Активное сопротивление автотрансформатора определяется по формуле:
При расчёте активного сопротивления двигателя определяем скольжение:
При расчёте активного сопротивления системы принимаем, что :
Приведём активные сопротивления к эквивалентной схеме:
Рассчитаем постоянную времени для системы:
Определим ударный коэффициент и ударный ток:
;
1.5 Расчёт периодической и апериодической составляющей тока короткого замыкания в момент времени расхождения контактов выключателя
Расчёт ведём в момент времени с.
Вычислим значение апериодической составляющей в момент расхождения контактов:
1.6 Определение значения интеграла Джоуля за время отключения короткого замыкания
Время отключения определяется по формуле:
с.
Интеграл Джоуля найдём по выражению:
,
так как ,
Построим осциллограмму тока короткого замыкания в точке К1
2 Определение параметров настройки релейной защиты при несимметричных коротких замыканиях
2.1 Составление схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательности
Для точки составим схему замещения прямой, обратной и нулевой последовательности.
Рисунок 9 - Схема замещения прямой последовательности.
Эквивалентирование схемы:
Используем данные и схему после второго этапа эквивалентирования из 1-ой задачи:
;
;
;
Рисунок 9 - Схема замещения прямой последовательности после первого этапа эквивалентирования.
;
;
;
Рисунок 10 - Эквивалентная схема замещения прямой последовательности.
Схема замещения обратной последовательности будет аналогична прямой за отсутствием ЭДС в ветвях схемы, а значения сопротивлений допустимо принять значениям прямой последовательности: ,
Рисунок 11 - Схема замещения обратной последовательности.
Рисунок 12 - Схема замещения нулевой последовательности
;
;
Для схемы нулевой последовательности
,
;
;
;
;
;
;
;
;
Рисунок 13 - Эквивалентная схема замещения нулевой последовательности.
2.2 Расчёт однофазного короткого замыкания
Рассчитаем сопротивление
.
Рассчитаем токи прямой, обратной и нулевой последовательности:
;
.
Рассчитаем токи в фазах:
, .
Получим значение тока однофазного короткого замыкания в именованных единицах:
и сопоставим его с током трехфазного короткого замыкания в этой же точке:
;
Рассчитаем напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности:
;
;
.
Рассчитаем напряжения в фазах:
;
Построим векторные диаграммы токов и напряжений (рисунки 15 и 16).
Рассчитаем схему замещения прямой последовательности в программе TKZ и по результатам определим удаленность короткого замыкания для генераторов и двигателя.
Рисунок 14 - Расчет токов в схеме замещения прямой последовательности.
Результаты расчета:
Таблица 1 - Токи в ветвях. Таблица 2 - Напряжения в узлах.
Номер ветви |
Начало ветви |
Конец ветви |
Ток в относительных единицах |
Ток в именованных единицах, кА |
Номер узла |
Напряжение в относительных единицах |
Напряжение в именованных единицах, кВ |
||
1 |
0 |
1 |
1,516 |
0,397 |
1 |
0,960 |
211,200 |
||
2 |
1 |
2 |
1,516 |
0,397 |
2 |
0,761 |
167,420 |
||
3 |
3 |
2 |
0,844 |
0,221 |
3 |
0,783 |
172,260 |
||
4 |
4 |
3 |
0,422 |
2,316 |
4 |
0,937 |
9,857 |
||
5 |
0 |
4 |
0,422 |
2,316 |
5 |
0,937 |
9,857 |
||
6 |
5 |
3 |
0,422 |
2,316 |
6 |
0,613 |
134,860 |
||
7 |
0 |
5 |
0,422 |
2,316 |
7 |
0,625 |
3,944 |
||
8 |
2 |
6 |
2,360 |
0,618 |
8 |
0,610 |
70,601 |
||
9 |
6 |
8 |
2,472 |
1,234 |
9 |
0,631 |
73,032 |
||
10 |
7 |
6 |
0,112 |
1,025 |
10 |
0,905 |
9,566 |
||
11 |
0 |
7 |
0,112 |
1,025 |
11 |
0,647 |
6,839 |
||
12 |
0 |
8 |
0,687 |
0,343 |
|||||
13 |
9 |
8 |
0,512 |
0,256 |
|||||
14 |
10 |
9 |
0,484 |
2,464 |
|||||
15 |
0 |
10 |
0,484 |
2,464 |
|||||
16 |
11 |
9 |
0,028 |
0,153 |
|||||
17 |
0 |
11 |
0,028 |
0,153 |
|||||
18 |
0 |
8 |
3,663 |
1,828 |
Определим удаленность короткого замыкания для генераторов 1 и 2:
удаленное к.з. для генераторов 1 и 2.
Удаленность короткого замыкания для генератора 3:
удаленное к.з. для генератора 3.
Для двигателя:
удаленное к.з. для двигателя.
Рассчитаем ударный коэффициент
с;
;
.
Рассчитаем ударный ток
.
Рассчитаем коэффициент замыкания
;
;
.
Так как коэффициент замыкания больше 0,8, то ток однофазного к.з. превышает ток трёхфазного к.з.
Рисунок 15 - Векторная диаграмма токов при k(1)
Рисунок 16 - Векторная диаграмма напряжений при k(1)
2.3 Расчёт двухфазного короткого замыкания на землю
Рассчитаем сопротивление
.
Рассчитаем токи прямой, обратной и нулевой последовательности:
;
;
.
Рассчитаем токи в фазах:
Рассчитаем напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности:
;
.
Рассчитаем напряжения в фазах:
;
Построим векторные диаграммы токов и напряжений (рисунки 17 и 18).
Рассчитаем ударный коэффициент
с;
;
.
Рассчитаем ударный ток
Рассчитаем коэффициент замыкания
;
.
Рисунок 17 - Векторная диаграмма токов при k(1,1)
Рисунок 18 - Векторная диаграмма напряжений при k(1,1)
2.4 Расчёт двухфазного короткого замыкания
Рассчитаем сопротивление
.
Рассчитаем токи прямой, обратной и нулевой последовательности:
;
;
.
Рассчитаем токи в фазах:
;
.
Рассчитаем напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности:
;
;
Рассчитаем напряжения в фазах:
;
Построим векторные диаграммы токов и напряжений (рисунки 19 и 20).
Рассчитаем ударный коэффициент
с;
;
.
Рассчитаем ударный ток
Рисунок 19 - Векторная диаграмма токов при k(2)
Рисунок 20 - Векторная диаграмма напряжений при k(2)
3. Проверка селективности работы релейной защиты при однофазном коротком замыкании методом комплексных схем
Для точки (рисунок 1) составим комплексную схему замещения (рисунок 21).
Рисунок 21- Комплексная схема замещения при однофазном коротком замыкании
Рассчитаем токи во всех ветвях в программе TKZ.
Таблица 3- Токи в ветвях. Таблица 4- Напряжения в узлах.
Номер ветви |
Начало ветви |
Конец ветви |
Ток в относительных единицах |
Ток в именованных единицах, кА |
Узел |
Напряжение в относительных единицах |
Напряжение в именованных единицах, кВ |
||
1 |
0 |
1 |
2,107 |
0,552 |
1 |
0,935 |
205,700 |
||
2 |
1 |
2 |
2,107 |
0,552 |
2 |
0,659 |
144,980 |
||
3 |
3 |
2 |
1,078 |
0,282 |
3 |
0,687 |
151,140 |
||
4 |
4 |
3 |
0,539 |
2,958 |
4 |
0,883 |
9,289 |
||
5 |
0 |
4 |
0,539 |
2,958 |
5 |
0,883 |
9,289 |
||
6 |
5 |
3 |
0,539 |
2,958 |
6 |
0,712 |
156,640 |
||
7 |
0 |
5 |
0,539 |
2,958 |
7 |
0,720 |
4,543 |
||
8 |
2 |
12 |
4,038 |
1,058 |
8 |
0,713 |
82,523 |
||
9 |
2 |
6 |
0,853 |
0,224 |
9 |
0,730 |
84,490 |
||
10 |
7 |
6 |
0,070 |
0,640 |
10 |
0,949 |
10,031 |
||
11 |
0 |
7 |
0,070 |
0,640 |
11 |
0,738 |
7,801 |
||
12 |
6 |
8 |
0,783 |
0,391 |
12 |
0,655(0) |
144,100(0) |
||
13 |
0 |
8 |
0,381 |
0,190 |
13 |
0,570(-0,085) |
125,400(-18,700) |
||
14 |
9 |
8 |
0,402 |
0,201 |
14 |
0,304(-0,351) |
66,880(-77,220) |
||
15 |
10 |
9 |
0,387 |
2,114 |
15 |
0,325(-0,330) |
71,500(-72,600) |
||
16 |
0 |
10 |
0,387 |
2,114 |
16 |
0,471(-0,184) |
4,955(-1,936) |
||
17 |
11 |
9 |
0,015 |
0,082 |
17 |
0,471(-0,184) |
4,955(-1,936) |
||
18 |
0 |
11 |
0,015 |
0,082 |
18 |
0,379(-0,276) |
83,380(-60,720) |
||
19 |
12 |
13 |
2,031 |
0,532 |
19 |
0,392(-0,263) |
2,474(-1,659) |
||
20 |
13 |
14 |
2,031 |
0,532 |
20 |
0,380(-0,275) |
43,981(-31,829) |
||
21 |
15 |
14 |
0,805 |
0,211 |
21 |
0,392(-0,263) |
45,370(-30,439) |
||
22 |
16 |
15 |
0,403 |
2,212 |
22 |
0,538(-0,117) |
5,687(-1,237) |
||
23 |
12 |
16 |
0,403 |
2,212 |
23 |
0,412(-0,243) |
4,355(-2,569) |
||
24 |
17 |
15 |
0,403 |
2,212 |
24 |
0,300(0) |
66,000(0) |
||
25 |
12 |
17 |
0,403 |
2,212 |
25 |
0,275(-0,025) |
60,500(-5,500) |
||
26 |
14 |
24 |
4,038 |
1,058 |
26 |
0,004(-0,296) |
0,880(-65,120) |
||
27 |
14 |
18 |
1,202 |
0,315 |
27 |
0,041(-0,259) |
9,020(-56,980) |
||
28 |
19 |
18 |
0,116 |
1,061 |
28 |
0,131(-0,169) |
28,820(-37,180) |
||
29 |
12 |
19 |
0,116 |
1,061 |
29 |
0,132(-0,168) |
15,278(-19,444) |
||
30 |
18 |
20 |
1,086 |
0,542 |
30 |
0,153(-0,147) |
17,708(-17,014) |
||
31 |
12 |
20 |
0,793 |
0,396 |
|||||
32 |
20 |
21 |
0,293 |
0,146 |
|||||
33 |
22 |
21 |
0,258 |
1,409 |
|||||
34 |
12 |
22 |
0,258 |
1,409 |
|||||
35 |
23 |
21 |
0,035 |
0,191 |
|||||
36 |
12 |
23 |
0,035 |
0,191 |
|||||
37 |
24 |
25 |
0,591 |
0,155 |
|||||
38 |
25 |
26 |
0,591 |
0,155 |
|||||
39 |
27 |
26 |
1,422 |
0,373 |
|||||
40 |
24 |
27 |
0,711 |
3,902 |
|||||
41 |
24 |
27 |
0,711 |
3,902 |
|||||
42 |
26 |
0 |
4,038 |
1,058 |
|||||
43 |
26 |
28 |
2,025 |
1,011 |
|||||
44 |
24 |
28 |
1,506 |
13,778 |
|||||
45 |
28 |
29 |
0,519 |
0,259 |
|||||
46 |
30 |
29 |
0,519 |
0,259 |
|||||
47 |
24 |
30 |
0,259 |
1,415 |
|||||
48 |
24 |
30 |
0,259 |
1,415 |
Так как короткое замыкание однофазное, то напряжения обратной и нулевой последовательностей пересчитываются относительно своих начал по формуле:
Действительные значения напряжений в узлах схемы приведены в таблице 4 в скобках.
Ниже построены векторные диаграммы токов и напряжений для заданных сечений схемы. На рисунке 22 изображена диаграмма потенциалов от третьего генератора до системы.
Рисунок 22 - Диаграмма потенциалов.
Рисунок 23 - Векторная диаграмма токов в системе.
Рисунок 24 - векторная диаграмма напряжений в системе.
Рисунок 25 - Векторная диаграмма токов на шинах 110 кВ.
Рисунок 26 - Векторная диаграмма напряжений на шинах 110 кВ.
Рисунок 27 - Векторная диаграмма токов на генераторе 3.
Рисунок 28 - Векторная диаграмма напряжений на генераторе 3.
Рисунок 29 - Векторная диаграмма токов в точке короткого замыкания.
Рисунок 30 - Векторная диаграмма напряжений в точке короткого замыкания.
4. Проверка допустимости несимметричного режима генератора при продольной несимметрии
Для составим комплексную схему замещения (рисунок 31).
Рисунок 31- Комплексная схема замещения при обрыве одной фазы.
Таблица 5 - Токи в ветвях. Таблица 6 - Напряжения в узлах.
Номер ветви |
Начало ветви |
Конец ветви |
Ток в относительных единицах |
Ток в именованных единицах, кА |
Узел |
Напряжение в относительных единицах |
Напряжение в именованных единицах, кВ |
||
1 |
0 |
1 |
0,178 |
0,047 |
1 |
1,016 |
223,520 |
||
2 |
1 |
2 |
0,178 |
0,047 |
2 |
0,992 |
218,240 |
||
3 |
3 |
2 |
0,314 |
0,082 |
3 |
1,000 |
220,000 |
||
4 |
4 |
3 |
0,157 |
0,862 |
4 |
1,058 |
11,130 |
||
5 |
0 |
4 |
0,157 |
0,862 |
5 |
1,058 |
11,130 |
||
6 |
5 |
3 |
0,157 |
0,862 |
6 |
0,960 |
211,200 |
||
7 |
0 |
5 |
0,157 |
0,862 |
7 |
0,958 |
6,045 |
||
8 |
2 |
6 |
0,491 |
0,129 |
8 |
0,679 |
149,38 |
||
9 |
6 |
9 |
0,457 |
0,228 |
9 |
0,960 |
111,110 |
||
10 |
7 |
6 |
0,035 |
0,320 |
10 |
0,966 |
111,805 |
||
11 |
0 |
7 |
0,035 |
0,320 |
11 |
1,054 |
11,141 |
||
12 |
0 |
8 |
0,572 |
0,149 |
12 |
0,943 |
9,968 |
||
13 |
9 |
10 |
0,116 |
0,058 |
13 |
0,876(0) |
192,720(0) |
||
14 |
11 |
10 |
0,155 |
0,847 |
14 |
0,890(0,014) |
195,800(3,080) |
||
15 |
0 |
11 |
0,155 |
0,847 |
15 |
0,932(0,056) |
205,040(12,320) |
||
16 |
12 |
10 |
0,040 |
0,219 |
16 |
0,929(0,053) |
204,380(11,660) |
||
17 |
0 |
12 |
0,040 |
0,219 |
17 |
0,905(0,029) |
9,521(0,305) |
||
18 |
13 |
14 |
0,320 |
0,084 |
18 |
0,905(0,029) |
9,521(0,305) |
||
19 |
14 |
15 |
0,320 |
0,084 |
19 |
0,960(0,084) |
211,200(18,480) |
||
20 |
16 |
15 |
0,127 |
0,033 |
20 |
0,956(0,080) |
6,032(0,505) |
||
21 |
17 |
16 |
0,063 |
0,346 |
21 |
0,679(-0,197) |
149,380(-43,340) |
||
22 |
13 |
17 |
0,063 |
0,346 |
22 |
0,960(0,084) |
111,110(9,722) |
||
23 |
18 |
16 |
0,063 |
0,346 |
23 |
0,957(0,081) |
110,763(9,375) |
||
24 |
13 |
18 |
0,063 |
0,346 |
24 |
0,912(0,036) |
9,639(0,381) |
||
25 |
15 |
19 |
0,447 |
0,117 |
25 |
0,951(0,075) |
10,052(0,793) |
||
26 |
19 |
22 |
0,483 |
0,241 |
26 |
0,960(0) |
211,200(0) |
||
27 |
20 |
19 |
0,035 |
0,320 |
27 |
0,960(0) |
211,200(0) |
||
28 |
13 |
20 |
0,035 |
0,320 |
28 |
0,960(0) |
211,200(0) |
||
29 |
13 |
21 |
0,572 |
0,149 |
29 |
0,960(0) |
211,200(0) |
||
30 |
22 |
23 |
0,090 |
0,045 |
30 |
0,960(0) |
211,200(0) |
||
31 |
24 |
23 |
0,079 |
0,431 |
31 |
0,679(-0,281) |
149,380(-61,820) |
||
32 |
13 |
24 |
0,079 |
0,431 |
32 |
0,960(0) |
111,110(0) |
||
33 |
25 |
23 |
0,011 |
0,060 |
33 |
0,960(0) |
111,110(0) |
||
34 |
13 |
25 |
0,011 |
0,060 |
|||||
35 |
26 |
27 |
0,000 |
0,000 |
|||||
36 |
27 |
28 |
0,000 |
0,000 |
|||||
37 |
29 |
28 |
0,000 |
0,000 |
|||||
38 |
26 |
29 |
0,000 |
0,000 |
|||||
39 |
26 |
29 |
0,000 |
0,000 |
|||||
40 |
28 |
30 |
0,000 |
0,000 |
|||||
41 |
30 |
32 |
0,000 |
0,000 |
|||||
42 |
26 |
30 |
0,000 |
0,000 |
|||||
43 |
32 |
33 |
0,000 |
0,000 |
|||||
44 |
26 |
33 |
0,000 |
0,000 |
|||||
45 |
26 |
33 |
0,000 |
0,000 |
|||||
46 |
32 |
22 |
0,000 |
0,000 |
|||||
47 |
22 |
9 |
0,572 |
0,285 |
|||||
48 |
31 |
21 |
0,000 |
0,000 |
|||||
49 |
21 |
8 |
0,572 |
0,149 |
При расчёте несимметрии принимаем, что ЭДС нагрузок равны нулю, а сопротивления пересчитываем по формуле:
Сопротивления первой и второй нагрузок для прямой последовательности составят соответственно:
,;
Для обратной последовательности сопротивления нагрузок остаются прежними.
Реактивное сопротивление линии в нулевой последовательности в 3,5 раза больше чем при прямой последовательности.
Так как точкой нулевого потенциала являются концы ЭДС прямой последовательности, то напряжения обратной и нулевой последовательностей пересчитываются относительно своих начал по формуле:
Действительные значения напряжений в узлах схемы приведены в таблице 6 в скобках.
Ниже приведена потенциальная диаграмма, а также векторные диаграммы токов и напряжений в заданных сечениях схемы.
Рисунок 32- Потенциальная диаграмма напряжений в узлах схемы.
Рисунок 33 - Векторная диаграмма токов в системе.
Рисунок 34 - Векторная диаграмма напряжений в системе.
Рисунок 35 - Векторная диаграмма токов после линии, до автотрансформатора.
Рисунок 36 - Векторная диаграмма напряжений до автотрансформатора.
Рисунок 37 - Векторная диаграмма токов после автотрансформатора.
Рисунок 38 - Векторная диаграмма напряжений после автотрансформатора.
Рисунок 39 - Векторная диаграмма токов на нагрузке 1.
Рисунок 40 - Векторная диаграмма напряжений на нагрузке 1.
Рисунок 41- Векторная диаграмма напряжений в .
5. Расчёт электромагнитного переходного процесса в изолированно работающем на трехфазное КЗ генераторе
Генератор: ВГС-850/135-56 - явнополюсный с искусственно создаваемыми демпферными обмотками.
Параметры генератора:
Sном = 43,7 МВА |
Ufном = 300 В |
xd = 0,86 o.e. |
|
Pном = 45 МВт |
Ifном = 990 A |
x'd = 0,32 o.e. |
|
Uном = 10,5 кВ |
Ifxx = 559 A |
x?d = 0,2 о.е. |
|
Iном = 2410 А |
T'do = 4,9 c |
xу = 0,12 o.e. |
|
cos ц = 0,8 |
T”d = 0,223 с |
x2 = 0,205 o.e. |
|
Rст = 0,00440 о.е. |
xq = 0,55 o.e. |
||
Rf = 0,00068 о.е. |
x?q = 0,21 о.е. |
Примем исходный режим генератора номинальным:
Короткое замыкание произошло за внешним сопротивлением xвн = 0,124
Параметры исходного режима в относительных единицах будут равны:
Определим расчетные константы переходного режима:
Угол между ЭДС EQ0 и вектором напряжения на выходах генератора будет равен:
Найдем угол вектора тока с осью q:
Начальные значения составляющих периодической составляющей тока статора будут равны:
Переходная постоянная времени будет равна:
Индуктивное сопротивление продольных демпферных контуров:
С учетом внешнего сопротивления переходная постоянная времени будет равна:
Сверхпереходная постоянная времени:
Периодическая составляющая тока фазы статора основной частоты в относительных единицах:
Постоянная времени апериодической составляющей тока статора и составляющей двойной частоты будет равна:
Закон изменения апериодической составляющей тока статора будет равен:
Составляющая тока двойной частоты:
Таким образом, ток короткого замыкания в фазе статора генератора будет равен:
Ударный ток и его действующее значение:
Закон изменения составляющей по оси q периодического тока статора основной частоты будет иметь вид:
Синхронная, переходная и сверхпереходная ЭДС генератора:
Определим амплитуды составляющих тока возбуждения генератора:.
Тогда закон изменения тока возбуждения будет иметь вид:
Амплитуды составляющих тока в продольных демпферных контурах будут равны:
Закон изменения тока в продольной демпферной обмотке будет следующим:
Рисунок 18 - Завтсимость
Рисунок 19 - Зависимость
Рисунок 20 - Зависимость
Рисунок 21 - Зависимость
Рисунок 22 - Зависимость
Рисунок 23 - Зависимость
Рисунок 24 - Зависимость
Рисунок 25 - Векторная диаграмма токов и напряжений.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Причины возникновения электромагнитных переходных процессов в электрических системах. Расчет и анализ переходного процесса для трех основных режимов: трехфазного, несимметричного и продольной несимметрии. Составление схемы замещения и ее преобразование.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 29.07.2013Выполнение расчета и анализа переходного процесса для режимов электрической системы. Паспортные данные силового оборудования схем. Расчет параметров схемы замещения. Этапы преобразования схемы. Значения периодической слагаемой тока короткого замыкания.
курсовая работа [503,8 K], добавлен 18.04.2015Расчет токов при трехфазном коротком замыкании. Исследование схемы замещения. Определение величины ударного тока при однофазном и двухфазном коротком замыкании на землю. Векторные диаграммы напряжений и токов. Нахождение коэффициентов токораспределения.
курсовая работа [881,3 K], добавлен 27.11.2021Составление баланса активной и реактивной мощностей генератора и нагрузки. Проверка его выполнимости для симметричного и несимметричного режимов. Расчет фазного и линейного напряжения и мощности генератора. Построение топографической диаграммы токов.
контрольная работа [374,5 K], добавлен 16.05.2015Расчет основных электрических величин трансформатора. Определение размеров главной изоляции обмоток. Выбор материала магнитной системы. Расчет обмоток трансформатора. Проверка обмоток трансформатора на механическую прочность при коротком замыкании.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 17.06.2012Расчеты нормальных режимов, предшествующих коротким замыканиям. Метод и алгоритм расчета установившегося режима электрической сети. Электромагнитные переходные процессы при симметричных и несимметричных коротких замыканиях. Выбор и расчет релейной защиты.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.10.2011Расчет основных электрических величин и размеров трансформатора. Определение потерь и напряжения короткого замыкания. Определение механических сил в обмотках и нагрева при коротком замыкании. Расчет магнитной системы и тепловой расчет трансформатора.
курсовая работа [469,2 K], добавлен 17.06.2012Расчет токов сверхпереходного и установившегося режимов в аварийной цепи при трехфазном коротком замыкании. Расчет по расчетным кривым токов сверхпереходного и установившегося режимов в аварийной цепи при симметричном и несимметричном коротком замыкании.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 25.10.2013Параметры элементов электропередачи. Схема замещения нормального режима (прямая последовательность). Аварийное отключение при двухфазном коротком замыкании. Преобразованная замещающая схема обратной последовательности. Расчет послеаварийного режима.
курсовая работа [335,9 K], добавлен 13.12.2012Выбор необходимого объёма релейной защиты и автоматики. Расчет токов короткого замыкания. Расчет параметров схемы замещения сети. Проверка трансформатора тока. Газовая защита трансформатора. Расчет релейной защиты трансформатора собственных нужд.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.02.2014Расчет токов короткого замыкания и релейной защиты для рассматриваемого фрагмента электрической сети. Организация и выбор оборудования для выполнения релейной защиты. Расчет релейной защиты объекта СЭС. Выбор трансформатора тока и расчет его нагрузки.
курсовая работа [911,3 K], добавлен 29.10.2010Определение электрических величин трансформатора. Расчет тока 3-х фазного короткого замыкания и механических усилий в обмотках при коротком замыкании, потерь и КПД. Выбор типа конструкции обмоток. Определение размеров магнитной системы. Тепловой расчет.
курсовая работа [292,2 K], добавлен 21.12.2011Расчет величин токов при трехфазном коротком замыкании в судовой электрической сети. Определение снижения напряжения при включении асинхронного двигателя с мощностью, соизмеримой с мощностью синхронного генератора. Проверка выбранной защитной аппаратуры.
курсовая работа [789,4 K], добавлен 06.04.2016Расчет ударного и полного тока при трехфазном коротком замыкании. Составление схемы замещения элементов электроэнергетической системы. Расчет токов при несимметричных коротких замыканиях. Построение векторных диаграмм токов и напряжений в точке замыкания.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 13.02.2013Основное предназначение релейной защиты. Анализ и особенности двухобмоточного трансформатора ТДН–16000/110. Краткое рассмотрение схемы выключения реле РНТ-565. Характеристика газовой защиты трансформатора. Методы защиты трансформатора от перегрузки.
курсовая работа [547,0 K], добавлен 23.08.2012Порядок проведения аналитического расчета токов сверхпереходного и установившегося режимов в аварийной цепи при трехфазном коротком замыкании, а также методика определения по расчетным кривым токов при симметричном и несимметричном коротком замыкании.
курсовая работа [878,0 K], добавлен 21.05.2012Расчет токов короткого замыкания в намеченных точках схемы. Расчет продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора. Расчет максимальной токовой защиты трансформатора. Расчет мгновенной и комбинированной токовой отсечки питающей линии.
контрольная работа [793,5 K], добавлен 19.03.2012Расчет короткого замыкания при конкретном сопротивлении линии, дифференциальная защита силового трансформатора aTSE-2000/6/0,4, построение карты селективности и выбор времени срабатывания МТЗ, расчет установок защит и максимальная тактовая частота линий.
курсовая работа [117,5 K], добавлен 23.08.2012Расчет и анализ установившихся режимов схемы электроэнергетической системы (ЭЭС). Оценка статической устойчивости ЭЭС. Определение запаса статической устойчивости послеаварийного режима системы. Отключение сетевого элемента при коротком замыкании.
курсовая работа [563,4 K], добавлен 11.09.2015Анализ существующей схемы режимов электропотребления. Расчет режимов работы подстанции, токов короткого замыкания в рассматриваемых точках системы электроснабжения. Выбор устройств релейной защиты и автоматики. Общие сведения о микропроцессорных защитах.
курсовая работа [355,6 K], добавлен 18.01.2014