Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Электрические системы и сети"

Курсовая работа

Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах

Исполнитель М.С. Пынько

Руководитель В. Б. Зорин

Задание

Вариант 1

1При трёхфазном КЗ в узле 10 заданной схемы 18 (рисунок 1) вычислить аналитически методом эквивалентных ЭДС:

1.1величины периодической слагающей аварийного тока в начальный момент переходного процесса, мощности КЗ и ударного тока;

1.2методом типовых кривых вычислить величину периодической слагающей тока КЗ для времени 0,2 с;

1.3построить кривые изменения аварийных фазных токов во времени.

2При однофазном КЗ в узле 10 для начального момента времени переходного процесса:

2.1определить ток и напряжение в аварийном узле;

2.2построить векторные диаграммы токов в линии 2 и напряжений в узле 11

Исходные данные для расчетов к схеме

Электроэнергетические системы

GS1 S=3500 MBA; X(1)=0,1; X(0)=0,14

GS2 S=2300 MBA; X(1)=0,14; X(0)=0,21

Генераторы

G1, G2 (CB-808/130-40У4) Sном = 64,7 МВА; Uном = 10,5 кВ; Iном = 3,56 кА; Xd// = 0,22; X2 = 0,222; X0 = 0,082

G3 (ТВС-32У3) Sном = 40,0 МВА; Uном = 10,5 кВ; Iном = 2,2 кА; Xd// = 0,153; X2 = 0,187; X0 = 0,074

G4 (ТВВ-200-2АУ3) Sном = 235,3 МВА; Uном = 15,75 кВ; Iном = 8,625 кА; Xd// = 0,1805; X2 = 0,22; X0 = 0,0995



Трансформаторы

T1, T2 (ТДЦ-80000/110) Sном = 80,0 МВА; UВН = 121 кВ; UНН = 10,5 кВ; UКВ-Н = 11,0 %

T3 (ТД-40000/110) Sном = 40,0 МВА; UВН = 121 кВ; UНН = 10,5 кВ; UКВ-Н = 10,5 %

T4 (ТДЦ-200000/110) Sном = 200 МВА; UВН = 121 кВ; UНН = 15,75 кВ; UКВ-Н = 10,5 %

AT (АТДЦТН-63000/220/110) Sном = 63,0 МВА; UВН = 230 кВ; UСН = 10,5 кВ; UНН = 11,0; UКВ-С = 11,0 %; UКВ-Н = 35,0 %; UКС-Н = 22,0 %

Линии электропередач

W1 l = 80 км; X(1) = 0,410 Ом/км; X(0)/X(1) = 5,2

W2 l = 55 км; X(1) = 0,404 Ом/км; X(0)/X(1) = 3,3

W3 l = 30 км; X(1) = 0,420 Ом/км; X(0)/X(1) = 3,1

W4 l = 60 км; X(1) = 0,436 Ом/км; X(0)/X(1) = 3,2

W5 l = 40 км; X(1) = 0,404 Ом/км; X(0)/X(1) = 3,0

W6 l = 25 км; X(1) = 0,424 Ом/км; X(0)/X(1) = 5,0

Нагрузка

H1, H2 S = 6 МВА

H9 S = 25 МВА

H10 S = 15 МВА

H11 S = 60 МВА

H12 S = 25 МВА



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Схема замещения электроэнергетической системы



Содержание

Введение

1. Составление схемы замещения электроэнергетической системы и определение её параметров

1.1 Допущения, принимаемые при составлении схемы замещения

1.2 Составление схемы замещения (СЗ)

1.3 Выбор базисных условий

1.4 Расчёт параметров схемы замещения

1.5 Определение ЭДС источников питания

2. Вычисление периодической слагающей тока КЗ в начальный момент времени

3. Определение ударного тока короткого замыкания

3.1 Составление схемы замещения, в которой элементы системы представлены активными сопротивлениями

3.2 Определение параметров данной схемы замещения

3.3 Преобразование схемы замещения

3.4 Вычисление ударного тока

4. Определение величины периодической составляющей тока короткого замыкания в заданный момент времени методом типовых кривых

4.1 Выбор метода расчёта

4.2 Преобразование схемы замещения к требуемому виду

4.3 Определение токов, необходимых для использования типовых кривых

4.3.1 Определение тока КЗ от генератора G3 первым методом

4.3.2 Определение тока КЗ от системы неограниченной мощности и суммарного эквивалентного генератора вторым методом

5. Построение кривых изменения токов во времени во всех фазах

6. Расчет однофазного КЗ в узле 10

6.1 Составление и определение параметров СЗ прямой и обратной последовательностей

6.2 Составление и определение параметров схемы замещения нулевой последовательности

6.2.1 Расчёт параметров СЗ нулевой последовательности

6.2.2 Преобразование СЗ

6.3 Определение симметричных составляющих тока и напряжения КЗ в узле 10

7. Определение токов в линии W2 и напряжений в узле 11

7.1 Определение тока в линии W2 и напряжения в узле 11 прямой последовательности

7.2 Определение тока в линии W2 и напряжения в узле 11 обратной последовательности

7.3 Определение токов в линии W2 и напряжения в узле 11 нулевой последовательности

8. Расчет токов короткого замыкания на ЭВМ по программе TKZ

8.1 Составление обобщенной схемы замещения

8.2 Пакет исходных данных

8.3 Результаты расчетов на ЭВМ при трёхфазном КЗ

8.4 Результаты расчетов на ЭВМ при однофазном КЗ

Список использованных источников

Приложения



Введение

электроэнергетический ток замыкание ударный

Под переходным процессом понимают переход от одного режима к другому, отличающегося от предыдущего. Эти отличия могут заключаться в изменении: тока, напряжения, фазы, частоты, сопротивления.

Переходные процессы в электрической системе возникают как при нормальной эксплуатации (включение и отключение нагрузок, источников питания, отдельных цепей и т.п.), так и при аварийных, не предусмотренных нормальной работой условиях (короткие замыкания, обрывы фаз, выпадение из синхронизма синхронных машин и т.п.).

Все расчеты токов короткого замыкания и напряжений производятся для выбора аппаратуры и проводников, проектирования и построения релейной защиты и автоматики, для выявления влияния воздушных линий на линии связи и для ряда других практических задач.

Расчет электромагнитного переходного процесса в современной электрической системе с учетом всех имеющих место условий, факторов чрезвычайно сложен и практически не выполним. Чтобы упростить задачу и сделать ее решение возможным, вводят ряд допущений, которые зависят от характера и постановки самой задачи. Одни допущения пригодны для одной задачи и вовсе неприменимы для другой

Мы остановимся на основных допущениях, которые принимают при решении большинства практических задач, связанных с определением токов и напряжений при электромеханических переходных процессах.

1. Составление схемы замещения электроэнергетической системы и определение её параметров

1.1 Допущения, принимаемые при составлении схемы замещения

При составлении схемы замещения примем следующие допущения:

- пренебрегаем активными сопротивлениями элементов электрической сети.

- пренебрегаем емкостными проводимостями воздушных линий.

- будем приближенно учитывать нагрузку, некоторым постоянным сопротивлением.

- будем считать, что отсутствует насыщение магнитных систем генераторов и трансформаторов.

- будем пренебрегать токами намагничивания трансформаторов, и автотрансформаторов.

1.2 Составление схемы замещения (СЗ)

С учетом принятых допущений составляем схему замещения (рисунок 2)

1.3 Выбор базисных условий

В качестве базисной мощности выберем простое круглое число Sб=1000 МВА

За базисные примем напряжения из стандарта средних номинальных напряжений: UбI=10,5 кВ; UбII=115 кВ; UбIII=230 кВ; UбIV=15,75 кВ



1.4 Расчёт параметров схемы замещения

Индуктивные сопротивления гидрогенераторов G1 и G2:

где - сверхпереходное индуктивное сопротивление генератора, о.е.;

Sном. - номинальная полная мощность гидрогенератора, МВ·А

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Исходная схема замещения

Индуктивное сопротивление системы GS1 и GS2:



,

,

где - индуктивное сопротивление системы, о.е.;

SН - полная мощность системы, МВ·А.

Индуктивные сопротивления турбогенераторов G3 и G4:

,

где - сверхпереходное индуктивное сопротивление генератора, о.е.;

Sном. - номинальная полная мощность турбогенератора, МВ·А

Индуктивные сопротивления нагрузок Н1, Н2, Н9, Н10, Н11, Н12:

,

,

,

,



где - сверхпереходное индуктивное сопротивление нагрузки, о.е.;

Sном. - мощность нагрузки, МВ·А.

Для автотрансформатора АТ предварительно находим напряжения короткого замыкания (КЗ) каждой обмотки:

,

,

,

где UКВ-Н - напряжение КЗ пары обмоток В-Н, %;

UКВ-С - напряжение КЗ пары обмоток В-С, %;

UКС-Н - напряжение КЗ пары обмоток С-Н, %.

Индуктивные сопротивления обмоток АТ:

,

,

,

где UК - напряжение КЗ обмотки автотрансформатора, %;

Sном. - номинальная полная мощность автотрансформатора, МВ·А.

Индуктивные сопротивления линии W1, W2, W3, W4, W5, W6:

,

,

,

,

,

,

где X(1) - удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км;

lW - длина линии, км;

Индуктивные сопротивления трансформаторов Т1, Т2, Т3, Т4:

,

,

,

где UК - напряжение КЗ трансформатора, %;

Sном. - номинальная полная мощность трансформатора, МВ·А.

1.5 Определение ЭДС для источников питания

ЭДС принимаются в соответствии с таблицей 6-1 /1, с.133/:

Значения ЭДС гидрогенераторов:

E1 = E2 = 1,13 о.е.

Значение ЭДС системы:

Е3 = Е4 = 1,0 о.е.

Значения ЭДС турбогенераторов с PНОМ до 100 МВт:

E5 = 1,08 о.е.

Значения ЭДС турбогенераторов с PНОМ = 100 - 500 МВт:

E6 = 1,13 о.е.

Значение ЭДС для обобщенных нагрузок:

Е7 = Е8 = Е9 = Е10 = Е11 = Е12 = 0,85 о.е.

2. Вычисление периодической слагающей тока КЗ в начальный момент времени

Преобразование схемы замещения будем вести от источников питания к точке короткого замыкания используя правила последовательного и параллельного сложения, и преобразования треугольника в звезду /1/.

Сопротивления Х8, Х9, Х7, Х12, Х14, также как Е8, Е9, Е7, Е12 учитывать не будем, так как нагрузки Н1, Н2 и Н11 находятся за трансформаторами, а нагрузка Н12 находится на достаточном удалении от точки короткого замыкания.

Сложим параллельные сопротивления х16 и х17, х1 и х2, х18 и х19:

,

,

.

Эквивалентируем ЭДС:

.

Сложим последовательные сопротивления х30, х29 и х28:

.

Сложим последовательные сопротивления х3, х13 и х15:



.

Сложим параллельные сопротивления х24 и х25:

.

Сложим последовательные сопротивления х33, х27 и х6:

.

Сложим последовательные сопротивления х26 и х5:

.

После проведённых преобразований схема замещения будет выглядеть следующим образом:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3 - Промежуточная схема замещения

Сложим параллельные сопротивления х32 и х31:

.

Эквивалентируем ЭДС:

.

Сложим параллельные сопротивления х4 и х34:

.

Эквивалентируем ЭДС:

.

Преобразуем звезду сопротивлений х21, х23, х37 в треугольник сопротивлений х38, х39, х40:

,

,

.



Разрежем треугольник сопротивлений х38, х39, х40 по узлу системы:

.

Преобразуем треугольник сопротивлений х22, х20, х38 в звезду сопротивлений х41, х42, х43:

,

,

.

Сложим параллельные сопротивления х36 и х40 с последовательным х42:

.

Эквивалентируем ЭДС:

.

Эквивалентируем ЭДС:

.

Сложим параллельные сопротивления х35 и х39:

.

Сложим последовательные сопротивления х10 и х41:

.

Эквивалентируем ЭДС:

.

Сложим параллельные сопротивления х44 и х46 с последовательным х43:

.

Сложим параллельные сопротивления х47 и х45:

.

Эквивалентируем ЭДС:

.

Сложим параллельные сопротивления х48 и х11:

.

Эквивалентируем ЭДС:

.

После проделанных преобразований получаем расчетную схему замещения представленная на рисунке 4

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4 - Расчетная схема замещения

Определим начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания, о.е.,

,

где Е? - суммарная, результирующая ЭДС эквивалентного источника, о.е.;

х? - суммарное, результирующее сопротивление в о.е.

Пересчитаем ток из относительных единиц в именованные, кА,



,

гдеUбII - базисное напряжение той ступени трансформации, на которой находится точка короткого замыкания, кВ;

Iп0* - периодическая слагающая тока КЗ, о.е.

Действующие значение мощности короткого замыкания, МВА,

.

3. Определение ударного тока короткого замыкания

3.1 Составление схемы замещения в которой элементы системы представлены активными сопротивлениями

Для определения ударного тока короткого замыкания в точке 10 необходимо найти ударный коэффициент, а для определения ударного коэффициента нужно найти постоянную времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, которая определяется по формуле:

.

Таким образом, для определения постоянной времени необходимо знать значения активных сопротивлений для всех элементов схемы замещения т.е. необходимо составить схему замещения из чисто активных сопротивлений. По конфигурации эта схема замещения будет соответствовать схеме замещения из чисто индуктивных сопротивлений для точки 10, но в ней не будет никаких ЭДС.

Значения активных сопротивлений для отдельных элементов схемы замещения будем определять исходя из значения отношения x/r. С учетом всего вышеприведенного рисуем схему замещения из чисто активных сопротивлений (рисунок 5).



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 5 - Схема замещения с активными сопротивлениями

3.2 Определение параметров данной схемы замещения

Для нахождения активных сопротивлений воспользуемся отношением x/r, которые приведены в таблице 6-2 /1, с.137/:

GS1, GS2: x/r=50; G1, G2: x/r=50; G3: x/r=50; G4 x/r=115; T1, T2: x/r=21; T3: x/r=18; T4: x/r=30; АT: x/r=20; W1: x/r=2,5; W2: x/r=3,3; W3: x/r=2,0; W4: x/r=1,5; W5: x/r=3,3; W6: x/r=1,8; H10, H4: x/r=2,5.

Активные сопротивления гидрогенераторов G1 и G2, о.е.,

.

Активное сопротивление системы GS1 и GS2 соответственно, о.е.,



,

.

Активные сопротивления турбогенераторов G3 и G4 соответственно, о.е.,

,

.

Активные сопротивления нагрузок Н4 и Н10 соответственно, о.е.,

,

.

Активные сопротивления высших и средних обмоток АТ, о.е.,

,.

Активные сопротивления двух цепной линии W1, о.е.,

.



Активные сопротивления трансформаторов Т1 и Т2, о.е.,

.

Активные сопротивления линии W2, W4, W3, W5 соответственно, о.е.,

,

,

,

.

Активные сопротивления двух цепной линии W6, о.е.,

.

Активные сопротивления трансформаторов Т3 и Т4 соответственно, о.е.,

,

.

3.3 Преобразование схемы замещения

Так как схема замещения с активными сопротивлениями по конфигурации будет соответствовать схеме замещения из чисто индуктивными сопротивлениями, то преобразование сопротивлений относительно точки КЗ для обоих схем будет одинаково.

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

.

3.4 Вычисление ударного тока

Определим постоянную затухания апериодической составляющей Та, с,

,

гдехУ - суммарное индуктивное сопротивление, о.е.;

rУ - суммарное активное сопротивление, о.е.;

щ - угловая скорость, с-1.

Определим ударный коэффициент kу,

,

гдеТа - постоянная времени, с.

Определим ударный ток, кА,

.

4. Определение величины периодической составляющей тока короткого замыкания в заданный момент времени методом типовых кривых

4.1 Выбор метода расчёта

Так как система представляется генераторами, находящимися примерно в равных условиях, и генераторами, находящимися в резко отличных условиях, а так же шинами неизменного напряжения, то будем использовать первый и второй методы расчёта.

4.2 Преобразование схемы замещения к требуемому виду

При составлении и преобразовании схемы замещения все обобщенные нагрузки не учитываются. Поэтому результаты преобразования будут такими же, как и в пункте 2.1 до рисунка 3.

При условии отмеченном в пункте 4.1 преобразуем схему замещения представленную на рисунке 6 к расчетной схеме замещения (рисунок 7)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 6 - Промежуточная схема замещения

Сложим последовательные сопротивления х20 и х22:

.

Преобразуем треугольник сопротивлений х36, х21, х23 в звезду сопротивлений х37, х38, х39:

,

,

.

Преобразуем звезду сопротивлений х31, х32, х37 в открытый треугольник сопротивлений х40, х41:

,

.

Преобразуем звезду сопротивлений х34, х4, х38 в открытый треугольник сопротивлений х42, х43:

,

.

Сложим параллельные сопротивления х40 и х43:

.

Сложим параллельные сопротивления х41 и х42:

.

Эквивалентируем ЭДС:

,

.

После приведенных выше упрощений схема замещения примет вид:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 7 - Расчетная схема замещения



4.3 Определение токов, необходимых для использования типовых кривых

4.3.1 Определение тока КЗ от генератора G3 первым методом

Определим начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания от генераторов G3, о.е.,

.

гдеЕG - ЭДС источника питания, о.е.;

хG - суммарное результирующие сопротивление источника питания, о.е.;

Переведём ток из относительных единиц в именованные, кА,

.

Определим номинальный ток генератора, приведенный к ступени КЗ, кА,

,

гдеSном.G - номинальная мощность генератора, МВ·А;

Uср.ном. - средне номинальное напряжение второй ступени трансформации, кВ

Определим кратность начального тока КЗ генератора,

.

По номеру кривой находим значение nt для времени t=0,2 с,

.

Определим действующие значение периодической составляющей тока КЗ от генератора в момент времени t=0,2 с, кА,

.

4.3.2 Определение тока КЗ от системы неограниченной мощности и суммарного эквивалентного генератора вторым методом

Определим номинальный суммарный ток генераторов, приведенный к ступени КЗ, кА,

,

гдеSном.УG - суммарная номинальная мощность генераторов, МВ·А;

Uср.ном. - средне номинальное напряжение второй ступени трансформации, кВ

Находим начальный ток в месте КЗ от эквивалентной системы и эквивалентного генератора, для чего схему представленную на рисунке 7 преобразуем к следующему виду:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 8 - Преобразованная схема замещения

Сложим параллельные сопротивления х?G и х?GS с последовательным хK:

.

Эквивалентируем ЭДС:

.

Определим начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания, о.е.,

.

Определим напряжение в точке “а”, о.е.,

.

Находим начальный ток генераторов, о.е.,

.

Переведём ток из относительных единиц в именованные, кА,



.

гдеIп0,?G* - периодическая слагающая тока КЗ, о.е.

Определим долю начального тока КЗ генераторов в общем токе КЗ:

.

, так как 0,1168 меньше чем 0,5.

Переведём начальный ток в месте КЗ из относительных единиц в именованные, кА,

.

Результирующий ток в месте рассматриваемого трехфазного КЗ, кА,

.

5. Построение кривых изменения токов во времени во всех фазах

Полный ток КЗ в любой момент времени и во всех фазах, кА,

.

Значение периодического тока в любой момент времени в фазе А, кА,

,

гдеб - фаза включения, °;

цK - угол сдвига тока, °.

Апериодический ток в любой момент времени в фазе А, кА,

.

Значение периодического тока в любой момент времени в фазе В, кА,

Апериодический ток в любой момент времени в фазе В, кА,

.

Значение периодического тока в любой момент времени в фазе С, кА,

.

Апериодический ток в любой момент времени в фазе С, кА,

.

Кривые изменения токов в фазе A, B, С приведены в приложении А.

6. Расчет однофазного КЗ в узле 10

6.1 Составление и определение параметров СЗ прямой и обратной последовательностей

Схема замещения прямой последовательности будет аналогична схеме замещения, которую использовали при нахождении периодической слагающей тока в начальный момент времени при трехфазном КЗ, т.е. все преобразования будут аналогичны, а сопротивления и ЭДС прямой последовательности будут равны сопротивлениям и ЭДС при трехфазном КЗ. И тогда с учетом выше сказанного, получим расчетную схему замещения для прямой последовательности:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 9 - Расчетная схема замещения прямой последовательности

Схема замещения обратной последовательности будет аналогична схеме замещения прямой последовательности, только в ней все ЭДС равны нулю. Для упрощения расчетов принимаем допущение, что сопротивления прямой и обратной последовательности равны, т.е. х1У=х2У.

Тогда схема замещения обратной последовательности будет следующая:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 10 - Расчетная схема замещения обратной последовательности.

6.2 Составление и определение параметров схемы замещения нулевой последовательности

Конфигурация схемы замещения определяется соединением обмоток трансформаторов и автотрансформаторов. Составление схемы замещения нулевой последовательности начинается от точки несимметричного КЗ. В эту схему включаются те элементы, которые обеспечивают путь протекания тока нулевой последовательности. Ток нулевой последовательности, протекает по обмотке, соединенной в звезду с заземленной нейтралью, наводится магнитным путем в другой обмотке данного трансформатора, соединенной в треугольник, за пределы которой не выходит. Следовательно, все элементы, которые будут находится за обмоткой трансформатора, соединенной в треугольник, в схеме замещения нулевой последовательности участвовать не будут. В схеме замещения нулевой последовательности сопротивления трансформаторов остаются такие же как и в схема замещения обратной последовательности, а сопротивления линий и систем изменятся. Все ЭДС источников питания равны нулю.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 11 - Исходная схема замещения нулевой последовательности



6.2.1 Расчёт параметров СЗ нулевой последовательности

Определим индуктивные сопротивления нулевой последовательности линий:

,

,

,

,

,

.

Индуктивное сопротивление системы нулевой последовательности:

,

.

6.2.2 Преобразование СЗ

Преобразование СЗ нулевой последовательности будем вести, используя правила последовательного и параллельного сложения, и преобразования треугольника в звезду:

Сложим параллельные сопротивления х56 и х57, х18 и х19:

,

.

Сложим последовательные сопротивления х60 и х61:

.

Сложим последовательные сопротивления х58 и х13:

.

Сложим параллельные сопротивления х14 и х63 с последовательным х15:

.

Сложим параллельные сопротивления х14 и х63:

.

Сложим параллельные сопротивления х54 и х55 с последовательным х27:

.

Сложим параллельные сопротивления х66 и х59:

.

Сложим последовательные сопротивления х50 и х52:

.

Преобразуем треугольник сопротивлений х68, х51, х53 в звезду сопротивлений х69, х70, х71:

,

,

.

Сложим последовательные сопротивления х69 и х65, х70 и х67:

,

.

Сложим параллельные сопротивления х72 и х73 с последовательным х71:

.

Сложим параллельные сопротивления х74 и х26:

.

После полученных преобразований получим расчетную схему замещения нулевой последовательности:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 12 - Расчетная схема замещения нулевой последовательности

6.3 Определение симметричных составляющих тока и напряжения КЗ в узле 10

Ток прямой последовательности, о.е.,

.

При однофазном коротком замыкании токи прямой, обратной, нулевой последовательности равны между собой, о.е.,

.

Напряжения КЗ прямой, обратной и нулевой последовательности, о.е.,

,

,

.

Переведем токи и напряжения в именованные единицы:

кА,

кВ,

кВ,

кВ.



7. Определение токов в линии W2 и напряжений в узле 11

7.1 Определение тока в линии W2 и напряжения в узле 11 прямой последовательности

Распределение токов и напряжений будем определять с помощью законов Ома и Кирхгофа.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 13 - Преобразованная СЗ

.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 14 - Преобразованная СЗ



,

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 15 - Преобразованная СЗ

,

,

Так как при составлении схемы замещения не была учтена нагрузка Н11 и сопротивление обмотки трансформатора на средней ступени напряжения равно нулю, то делаем вывод, что напряжение в точке 11 равно напряжению в точке с.

Пересчитаем ток в линии W2 из о.е. в именованные, кА,

.

Пересчитаем напряжение в узле 11 из о.е. в именованные, кВ,

.

7.2 Определение тока в линии W2 и напряжения в узле 11 обратной последовательности

Составляющие тока и напряжения обратной последовательности определяем, соответственно из схемы замещения обратной последовательности, она аналогична схемы замещения прямой последовательности, но не содержит ЭДС источников питания. Поэтому расчет ведем по формулам (80)-(90) с учетом вышеотмеченного:

,

,

,

,

,

.

Пересчитаем ток в линии W2 из о.е. в именованные, кА,

.

Пересчитаем напряжение в узле 11 из о.е. в именованные, кВ,

.

7.3 Определение тока в линии W2 и напряжения в узле 11 нулевой последовательности

Так как в СЗ нулевой последовательности нагрузка Н11, присоединяемый к узлу 11, не вводится, то:

Схема замещения нулевой последовательности не содержит ЭДС источников питания.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 16 - Преобразованная СЗ

,

,

,

,

.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 17 - Преобразованная СЗ



Пересчитаем ток в линии W2 из о.е. в именованные, кА,

.



8. Расчет токов короткого замыкания на ЭВМ по программе TKZ

8.1 Составление обобщенной схемы замещения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 18 - Обобщенная схема замещения для расчета на ЭВМ.

В схеме замещения приведённой на рисунке 16 сопротивления прямой последовательности находятся над чертой, сопротивления нулевой последовательности - под чертой.

8.2 Пакет исходных данных

Составим базу данных для расчета в программе ТKZ:

0 1 0 999.9 0 0 1.0 1.472

0 1 0 3.400 0 0 1.0 1.957

0 2 0 999.9 0 0 1.0 1.472

0 2 0 3.400 0 0 1.0 1.957

0 3 0 3.825 0 0 1.0 1.871

0 4 0 0.02857 0 0.04000 1.0 1.732

0 5 0 0.06087 0 0.09130 1.0 1.732

0 6 0 0.7671 0 0 1.0 1.957

0 9 0 14.00 0 999.9 1.0 1.472

0 10 0 23.33 0 999.9 1.0 1.472

0 11 0 999.9 0 0 1.0 1.472

0 12 0 999.9 0 999.9 1.0 1.472

1 7 0 1.375 0 1.375 1.0

2 7 0 1.375 0 1.375 1.0

3 10 0 2.625 0 2.625 1.0

4 13 0 1.905 0 1.905 1.0

5 8 0 1.978 0 6.330 1.0

5 10 0 1.222 0 3.666 1.0

5 12 0 0.8015 0 4.008 1.0

5 12 0 0.8015 0 4.008 1.0

6 12 0 0.5250 0 0.5250 1.0

7 8 0 2.480 0 12.90 1.0

7 8 0 2.480 0 12.90 1.0

8 9 0 1.680 0 5.544 1.0

8 13 0 0.000 0 0.000 1.0

9 10 0 0.9527 0 2.963 1.0

11 13 0 3.651 0 3.651 1.0

8.3 Результаты расчетов на ЭВМ при трёхфазном КЗ

Вариант N 1

Трехфазное к.з. в узле 10. Переходное сопротивление: R= .0000 X= .0000

г==========T======T=============================T=============================¬

¦ Граничные¦ Вели-¦ Симметричные составляющие ¦ Фазные токи ¦

¦ узлы ¦ чина ¦ "1" ¦ "2" ¦ 3*"0" ¦ "A" ¦ "B" ¦ "C" ¦

¦----------+------+---------+---------+---------+---------+---------+---------¦

¦ 0 10¦ KA ¦ .036¦ .000¦ .000¦ .036¦ .036¦ .036¦

¦ ¦ град ¦( 89.98)¦( .00)¦( .00)¦( 89.98)¦( -30.00)¦(-150.00)¦

¦ 3 10¦ KA ¦ .167¦ .000¦ .000¦ .167¦ .167¦ .167¦

¦ ¦ град ¦( 90.00)¦( .00)¦( .00)¦( 90.00)¦( -30.00)¦(-150.00)¦

¦ 5 10¦ KA ¦ .780¦ .000¦ .000¦ .780¦ .780¦ .780¦

¦ ¦ град ¦( 90.00)¦( .00)¦( .00)¦( 90.00)¦( -30.00)¦(-150.00)¦

¦ 9 10¦ KA ¦ .323¦ .000¦ .000¦ .323¦ .323¦ .323¦

¦ ¦ град ¦( 90.00)¦( .00)¦( .00)¦( 90.00)¦( -30.00)¦(-150.00)¦

¦ Ток ¦ КА ¦ 1.307¦ .000¦ .000¦ 1.307¦ 1.307¦ 1.307¦

¦ к.з. ¦ град ¦( -90.00)¦( .00)¦( .00)¦( -90.00)¦( 150.00)¦( 30.00)¦

L==========¦======¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========-

Сопротивления относительно точки к.з.

Z1: .0000+j .7700 Z0: .0000+j 1.3259

8.4 Результаты расчетов на ЭВМ при однофазном КЗ

Вариант N 1

Однофазное к.з. в узле 10. Переходное сопротивление: R= .0000 X= .0000

г==========T======T=============================T=============================¬

¦ Граничные¦ Вели-¦ Симметричные составляющие ¦ Фазные токи ¦

¦ узлы ¦ чина ¦ "1" ¦ "2" ¦ 3*"0" ¦ "A" ¦ "B" ¦ "C" ¦

¦----------+------+---------+---------+---------+---------+---------+---------¦

¦ 0 10¦ KA ¦ .005¦ .012¦ .001¦ .017¦ .010¦ .010¦

¦ ¦ град ¦( 89.88)¦( 89.95)¦( 88.77)¦( 89.97)¦(-126.77)¦( -53.23)¦

¦ 3 10¦ KA ¦ .053¦ .042¦ .532¦ .273¦ .130¦ .130¦

¦ ¦ град ¦( 89.99)¦( 89.99)¦( 90.00)¦( 90.00)¦( 85.62)¦( 94.38)¦

¦ 5 10¦ KA ¦ .209¦ .210¦ .372¦ .543¦ .085¦ .085¦

¦ ¦ град ¦( 90.00)¦( 90.00)¦( 90.00)¦( 90.00)¦( -90.69)¦( -89.31)¦

¦ 9 10¦ KA ¦ .084¦ .088¦ .148¦ .221¦ .037¦ .037¦

¦ ¦ град ¦( 89.99)¦( 89.99)¦( 89.99)¦( 90.00)¦( -94.85)¦( -85.15)¦

¦ 8 9¦ KA ¦ .082¦ .074¦ .147¦ .205¦ .030¦ .030¦

¦ ¦ град ¦( -89.99)¦( -89.99)¦( -89.99)¦( -90.00)¦( 102.45)¦( 77.55)¦

¦ Ток ¦ КА ¦ .351¦ .351¦ 1.053¦ 1.053¦ .000¦ .000¦

¦ к.з. ¦ град ¦( -90.00)¦( -90.00)¦( -90.00)¦( -90.00)¦( -17.83)¦( -17.83)¦

L==========¦======¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========-

Сопротивления относительно точки к.з.

Z1: .0000+j .7700 Z0: .0000+j 1.3259

г=====T======T=============================T=============================¬

¦ Узел¦ Вели-¦ Симметричные составляющие ¦ Фазные напряжения ¦

¦ ¦ чина ¦ "1" ¦ "2" ¦ "0" ¦ "A" ¦ "B" ¦ "C" ¦

¦-----+------+---------+---------+---------+---------+---------+---------¦

¦ 10 ¦ KB ¦ .736¦ .270¦ .466¦ .000¦ 1.117¦ 1.117¦

¦ ¦ град ¦( .00)¦( 180.00)¦( 180.00)¦( .00)¦(-128.71)¦( 128.71)¦

¦ 9 ¦ KB ¦ .816¦ .187¦ .319¦ .310¦ 1.075¦ 1.075¦

¦ ¦ град ¦( .00)¦( 180.00)¦( 180.00)¦( .00)¦(-126.12)¦( 126.12)¦

¦ 8 ¦ KB ¦ .953¦ .062¦ .047¦ .844¦ 1.008¦ 1.008¦

¦ ¦ град ¦( .00)¦( 180.00)¦( 180.00)¦( .00)¦(-119.26)¦( 119.26)¦

¦ 13 ¦ KB ¦ .953¦ .062¦ .047¦ .844¦ 1.008¦ 1.008¦

¦ ¦ град ¦( .00)¦( 180.00)¦( 180.00)¦( .00)¦(-119.26)¦( 119.26)¦

¦ 11 ¦ KB ¦ .953¦ .062¦ .000¦ .891¦ .985¦ .985¦

¦ ¦ град ¦( .00)¦( 180.00)¦( .00)¦( .00)¦(-116.89)¦( 116.89)¦

L=====¦======¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========¦=========-



Список использованных источников

1 Ульянов, С. А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Учебник для электроэнергетических и энергетических вузов и факультетов. М.: Энергия, 1970.

2 Ульянов, С. А. Сборник задач по электромагнитным переходным процессам в электрических системах. Учебник для электроэнергетических и энергетических вузов и факультетов. М.: Энергия, 1968

3 Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: Метод. Указания по курсовой работе для студентов специальностей 1001 - «Электрические станции», 1002 - «Электроэнергетические системы и сети», 1003 - «Электроснабжение», 2104 - «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» всех форм обучения / Сост. А. М. Дяков, В. Б. Зорин, Л. И. Пилюшенко. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2001. 40 с.

4 СТП КГТУ 01-02. Общие требования к оформлению текстовых и графических студенческих работ. Текстовые материалы и иллюстрации; ИПЦ КГТУ. - Красноярск, 2002. - 54с.



Приложение А

Кривые изменения токов в фазе A, B, С

А.1 Кривые изменения токов в фазе A



А.2 Кривые изменения токов в фазе В



А.3 Кривые изменения токов в фазе С

Приложение Б

Векторная диаграмма токов в лини W2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Приложение В

Векторная диаграмма напряжений в узле 11

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на Allbest.ru

...