Расчет величины тока при заданном несимметричном коротком замыкании
Характеристик вычисления начального значения периодической составляющей токов при трехфазном коротком замыкании в заданной точке схемы. Особенность преобразования системы замещения. Определение суммарной мощности гидрогенераторов и турбогенераторов.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.05.2017 |
Размер файла | 577,9 K |
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/
Задание 1
1. На основании схемы электрических соединений и исходных данных требуется рассчитать аналитическим путем:
· Начальное значение периодической составляющей токов при трехфазном коротком замыкании в заданной точке схемы;
· Ударный ток трехфазного короткого замыкания и его действующее значение.
2. Определить указанные в задании 1 значения токов при трехфазном коротком замыкании в заданной точке схемы с использованием метода расчетных кривых.
3. Используя метод расчетных кривых определить величину тока при заданном несимметричном коротком замыкании в заданной точек схемы для начального момента времени, через 0,2 секунды после начала короткого замыкания и в установившемся режиме.
Исходные данные
Генераторы:
Обозначение |
Тип |
Pнг, МВт |
cos |
Uном, кВ |
||
Г1, Г2, Г3, Г4 |
СВ-1160/180-72 |
83 |
0,26 |
0,8 |
13,8 |
|
Г5, Г6 |
ТГВ-500 |
500 |
0,28 |
0,85 |
20 |
Трансформаторы:
Обозначение |
Тип |
Sнг, МВА |
Uк, % |
Uв, кВ |
Uc, кВ |
Uн, кВ |
|
Т1, Т2 |
ТДЦ |
250 |
11 |
242 |
13,8 |
||
Т3 |
ТД |
20 |
14 |
220 |
11 |
||
Т4, Т5 |
ТДТГ |
20 |
ВН-СН: 12,3 ВН-НН: 18,1 СН-НН: 5,7 |
220 |
38,5 |
11 |
|
Т6 |
ОДТА |
82,5 |
ВН-СН: 10,5 ВН-НН: 32 СН-НН: 28 |
139,7 |
69,85 |
38,5 |
|
Т7, Т8 |
ТДЦ |
630 |
13 |
121 |
20 |
||
Т9, Т10 |
АТДЦ |
90 |
ВН-СН: 9 ВН-НН: 28 СН-НН: 17,4 |
220 |
121 |
38,5 |
ЛЭП:
Обозначение |
Л1 |
Л2 |
Л3 |
Л4 |
Л5 |
Л6 |
|
l, км |
110 |
115 |
140 |
65 |
135 |
50 |
|
Uн,кВ |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
35 |
Реактор:
Обозначение |
Тип |
Uн, кВ |
Iн, кА |
xр, % |
|
Р1, Р2, Р3 |
РТДТ-35-1000-10 |
35 |
1 |
10 |
Система: С, Sс=1000МВА.
Нагрузки:
Полную мощность первой нагрузки вычислим по формуле:
Н1,Sн1=1000 МВА;
Н2, Sн2=30 МВА.
Рисунок 1 - Электрическая расчетная схема системы
Задание 2
Аналитический метод расчета
Схема замещения составляется для определения токов КЗ в расчетной точке и должна содержать источники ЭДС со своими сопротивлениями и сопротивления элементов электрической цепи, соединяющей источники ЭДС с местом возникновения КЗ(трансформаторы, воздушные и кабельные линии, реакторы).
Для расчетов токов КЗ целесообразно использовать систему относительных единиц. С этой целью задаются базисными единицами Sб и Uб и определяют базисный ток. Величину базисной мощности целесообразно выбрать равной мощности короткого замыкания на шинах системы S6= SK3 = 1000 MBA. Величина базисного напряжения при приближенном приведении равна средненоминальному напряжению той ступени, где произошло короткое замыкание.
Генераторы вводятся в схему замещения в виде ЭДС Е за сверхпереходным индуктивным сопротивлением по продольной оси xd.
Вычисленные сопротивления элементов схемы замещения в о.е. наносят на схему замещения. При этом каждый элемент обозначают дробью: в числителе - порядковый номер сопротивления, а в знаменателе - его значение. Затем схему замещения упрощают, "свертывая" относительно конкретной точки КЗ так, чтобы между этой точкой и результирующей ЭДС было одно результирующее сопротивление.
Выберем базисную мощность и базовое напряжение:Sб = 1000 МВА, Uб=230кВ. Отсюда базисный ток
.
Произведем расчет ЕДС генераторов, нагрузок, а также реактивных сопротивлений элементов в относительных единицах в схеме.
Генераторы:.
Система:
Нагрузки:
Трансформаторы:
ЛЭП: ;
Реакторы:
Задание 3
Схема замещения имеет вид:
Рисунок 2 - Схема замещения расчетной цепи
В процессе преобразования схемы замещения используют формулы для определения сопротивлений при последовательном и параллельном соединениях сопротивлений, преобразования "треугольника" сопротивлений в "звезду" и обратное преобразование "звезды" в "треугольник" и т.д.
Так как сопротивление средних обмоток трехобмоточных трансформаторов меньше нуля, то их сопротивление примем равным нулю. Так же отбросим те обмотки трансформаторов, которые ничего после себя не питают.
Свернем схему замещения.
Рисунок 3 - Первый шаг преобразования схемы замещения
;
;;
;
;
Рисунок 4 - Второй шаг преобразования схемы замещения
;
;
;
;
;
;
;
.
Рисунок 5 - Третий шаг преобразования схемы замещения
;
;
;
;
.
Рисунок 6 - Четвёртый шаг преобразования схемы замещения
;
.
Найдем периодическую составляющую тока трехфазного короткого замыкания.
В именованных единицах:
.
Ударный ток:
.
Задание 4
Метод расчётных кривых
Использование метода расчетных кривых для вычисления тока КЗ позволяет определить долевое участие разнотипных источников энергии в подпитке точки короткого замыкания.
При расчете тока КЗ методом расчетных кривых исходная схема замещения несколько упрощается по сравнению с приведенной на рисунке 2 за счет не учета нагрузок. Схему замещения (рисунок 7) упрощают, "свертывая" ее относительно точки КЗ, причем в ходе преобразований разнотипные источники энергии (гидрогенераторы (Г1, Г2, ГЗ, Г4), турбогенераторы (Г5,Г6) и система) не должны эквивалентироваться. Схема замещения после свертывания должна иметь вид трехлучевой звезды, лучи которой будут соответствовать результирующему сопротивлению ветви турбогенераторов, гидрогенераторов и системы.
Разница в значениях периодической составляющей тока КЗ в начальный момент времени, рассчитанных аналитическим методом и методом расчетных кривых, не должна превышать 10 - 12 %.
Для решения свернем схему замещения, не смешивая при этом турбо- и гидрогенераторы, систему, нагрузку. Уберем из схемы замещения нагрузки, так как их мощностью можно пренебречь.
Рисунок 7 - Схема замещения для метода расчетных кривых
Рисунок 8 - Первый шаг преобразования схемы замещения
;;
;
;
;
.
Рисунок 9 - Второй шаг преобразования схемы замещения
;
;
;
.
Рисунок 10 - Третий шаг преобразования схемы замещения
;
.
Найдем суммарную мощность гидрогенераторов и турбогенераторов:
Найдем расчетные сопротивления:
По расчетным кривым найдем расчетные токи генераторов для времени t=0: ток замыкание мощность гидрогенератор
Рассчитаем периодическую составляющую тока короткого замыкания:
Найдем ударный ток короткого замыкания:
Полученный ток отличается от рассчитанного в предыдущем методе на
.
Задание 5
Для расчета тока при однофазном и двухфазном коротком замыкании на землю в заданной точке схемы (рисунок 1), следует составить дополнительно схемы замещения обратной и нулевой последовательности. Схема замещения обратной последовательности отличается от конечной схемы замещения прямой последовательности только отсутствием источников ЭДС, так как сопротивления прямой и обратной последовательностей всех элементов схемы равны между собой. Результирующие сопротивления схем замещения прямой и обратной последовательностей равны.
Схема замещения нулевой последовательности приведена на рисунке 11. После ее свертывания определяется результирующее сопротивление схемы замещения нулевой последовательности х0.
Используя метод расчетных кривых, определить величину тока при несимметричном коротком замыкании К(1,1) в этой же точке для начального момента времени, 0,2с после начала короткого замыкания и в установившемся режиме.
Расчетная схема прямой последовательности
Найдем коэффициенты распределения тока. Для этого воспользуемся результирующей схемой, полученной в 1 задании в методе расчетных кривых. Результирующее сопротивление прямой последовательности будет равно:
Тогда
где сг, ст,сс - коэффициенты распределения тока в ветвях схемы замещения, представляющие собой доли тока, поступающие к месту КЗ от гидрогенераторов, турбогенераторов и системы, если ток в точке КЗ принят за 1.
Расчетная схема обратной последовательности
Схема обратной последовательности по структуре аналогична схеме прямой последовательности и отличается только тем, что ЭДС всех генерирующих ветвей принимаются равными нулю. Так как сопротивления генераторов по заданию допускается принять теми же, что и в прямой последовательности, то .
Рисунок 10 - Приведенная схема замещения обратной последовательности
Расчетная схема нулевой последовательности
Конфигурация схемы нулевой последовательности определяется схемами соединений обмоток трансформатора. Составление схемы начнем с точки к.з. считая, что все фазы в этой точке замкнуты накоротко и к ней приложено напряжение нулевой последовательности. В соответствии с соединениями обмоток данных трансформаторов построим схему замещения нулевой последовательности, при этом сопротивления линий и реактора умножим на 3.
Рисунок 11 - Схема замещения нулевой последовательности
Рисунок 12 - Первый шаг преобразования
Рисунок 15 - Четвертый шаг преобразования
Итоговый расчет двухфазного короткого замыкания на землю
Добавочное сопротивление:
Найдем расчетные сопротивления генераторов и системы:
По расчетным кривым определим токи для генераторов в моменты времени 0, 0,2 и с.:
Рассчитаем периодическую составляющую тока короткого замыкания для каждого момента времени:
Список использованных источников
Ульянов, С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. [Текст] - М: Энергия, 1970. - 704 с.
Вшгославский, Г.Г. Переходные процессы в системах электроснабжения [Текст] : учебник / В.Н. Пивняк, Л.И. Несен и др; Под ред. В.Н. Вино-славского. - Киев: Выща школа. Головное изд-во, 1989. - 422 с.
Беляева, Е.Н. Как рассчитать ток короткого замыкания. [Текст] - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 136 с.
Штраухман, О.А. Переходные процессы в электроэнергетических системах. Контрольные задания и методические указания к выполнению контрольных работ для студентов направления 140400 - Электроэнергетика и электротехника заочной формы обучения [Текст] / Щуревич, В.А., Попов, А.Н. - Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2014. -18с.
ГОСТ Р 52735-2007 Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение начального сверхпереходного тока при трехфазном коротком замыкании. Расчет периодической слагающей тока. Определение сопротивления прямой последовательности при коротком замыкании и действующих значений периодической составляющей тока.
курсовая работа [1005,0 K], добавлен 14.04.2015Определение аналитическим путём и методом расчетных кривых начального значения периодической составляющей тока. Расчет величины тока при несимметричном коротком замыкании. Построение векторных диаграммы токов и напряжений в точке короткого замыкания.
практическая работа [2,5 M], добавлен 20.10.2010Расчет 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 27.11.2021Технические данные турбогенераторов, трансформаторов и асинхронных электродвигателей. Расчет ударного тока и начального значения периодической составляющей тока при трехфазном коротком замыкании. Определение значения апериодической составляющей тока.
контрольная работа [1018,1 K], добавлен 14.03.2012Методика и основные этапы расчета аналитическим путем начального значения периодической составляющей тока при трехфазном коротком замыкании в заданной точке схемы, а также ударного тока трехфазного короткого замыкания и его действующего значения.
курсовая работа [761,2 K], добавлен 21.08.2012Расчет 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 25.10.2013Исходные данные для расчета трансформаторов связи, собственных нужд и линий электропередач. Реактор сопротивлений и начальное значение периодической составляющей тока при трехфазном коротком замыкании, расчет комплексной схемы замещения и сопротивления.
контрольная работа [242,0 K], добавлен 03.06.2012Порядок 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 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 13.02.2013Расчет токов сверхпереходного и установившегося режимов в аварийной цепи при симметричном и несимметричном коротком замыкании. Построение векторных диаграмм токов и напряжений в данных единицах в точке короткого замыкания. Аналитический расчет токов.
курсовая работа [412,6 K], добавлен 13.05.2015Взаимосвязанные электромагнитные и механические изменения во время переходных электромагнитных процессов. Сравнение методик расчета токов короткого замыкания при трехфазном коротком замыкании. Сопротивление элементов схемы замещения автотрансформаторов.
курсовая работа [290,9 K], добавлен 03.11.2013Особенности возникновения переходных процессов в электрических системах. Произведение основных расчетов токов в аварийной цепи при трехфазном коротком замыкании. Расчетная схема электрической системы. Построение токов и напряжений в векторных диаграммах.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 03.04.2012Расчет 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 06.04.2016Анализ статической устойчивости электроэнергетической системы по действительному пределу передаваемой мощности с учетом нагрузки и без АРВ на генераторах. Оценка динамической устойчивости электропередачи при двухфазном и трехфазном коротком замыкании.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 13.08.2012Определение 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 21.12.2011Протекание переходного процесса при удаленных трехфазных коротких замыканиях. Свободная апериодическая составляющая тока в системе электроснабжения. Внешнее сопротивление цепи генератора. Изменение полного тока и его составляющих в одной фазе цепи.
презентация [341,0 K], добавлен 30.10.2013Расчет параметров схемы замещения прямой последовательности в именованных единицах для сверхпереходного и установившегося режима короткого замыкания. Расчет начального значения периодической составляющей токов трехфазного короткого замыкания в точках.
дипломная работа [970,6 K], добавлен 04.03.2014Построение схемы замещения и расчет ее параметров в относительных базисных единицах. Векторные диаграммы напряжений для несимметричных КЗ. Определение значения периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания для момента времени 0,2 с.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 12.02.2013Параметры 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 13.12.2012Расчет 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 11.09.2015