Расчет токов при коротких замыканиях
Определение понятий "переходные процессы", "электрическая система", "короткое замыкание". Исследование методов расчета токов при коротких замыканиях в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ с использованием регламентированных методик.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.05.2017 |
| Размер файла | 291,6 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
Федеральное агентство по образования РФ
ГОУ ВПО «Марийский Государственный университет»
Электроэнергетический факультет
Кафедра электроснабжения
Курсовая работа
по дисциплине:
“Переходные процессы в электроэнергетических системах”
Выполнил: студент гр. ЭС-42
Рыбаков С.Л.
Проверил: Волков С.В.
Йошкар-Ола 2006
ВВЕДЕНИЕ
Переходные процессы - это процессы, которые сопровождают переходный режим.
В данной курсовой работе рассмотрены методы расчета токов при коротких замыканиях (КЗ) в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ с использованием регламентированных методик.
Используются инженерные методики расчета параметров схем замещения элементов электроэнергетических систем в относительных единицах, методики расчета токов КЗ в начальный и в произвольный момент времени при симметричных и нессиметричных КЗ.
Короткое замыкание ? это любое непредусмотренное нормальными условиями эксплуатации замыкание между фазами или замыкание одной или нескольких фаз на землю в сети с глухозаземленной нейтралью.
Электрическая система ? это условно выделенная часть электроэнергетической системы, в которой осуществляются выработка, преобразование, передача и потребление электрической энергии. В результате аварийных ситуаций в системе возникают переходные процессы, в технике которых происходит переход от одного режима к другому.
замыкание электрический ток электроустановка
РАБОЧИЕ ЗАДАНИЯ
Задание 1.
Рассчитать начальное значение периодической составляющей тока и значение ударного тока в месте повреждения при трехфазном КЗ в точке схемы К4.
Задание 2.
Рассчитать и построить векторные диаграммы токов и напряжений в начальный момент времени несимметричного КЗ (двухфазное КЗ на землю) в точке схемы К2.
Задание 3.
Рассчитать и построить кривую изменения периодического тока в ветви синхронной машины при трехфазном КЗ в точке схемы К5. Расчет произвести по уравнению огибающей c учетом АРВ в интервале времени .
Задание 4.
Рассчитать значение периодической составляющей тока в месте повреждения к моменту отключения выключателем трехфазного КЗ, возникшего в точке схемы К1. Использовать метод типовых кривых.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Рис. 1. Расчетная схема.
ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ.
Система:
.
Синхронная машина (турбогенератор):
.
Трансформатор «Т»:
.
Автотрансформатор «АT»
.
Линия W1:
.
Линия W2:
.
Трансформатор собственных нужд (ТСН):
.
ЗАДАНИЕ №1
Размещено на http://www.allbest.ru
Рис. 2. Эквивалентная схема замещения.
; (1.1)
;
.
Приведем параметры электрооборудования к системе относительных единиц.
C: ; (1.2)
; (1.3)
. (1.4)
W1: Для одноцепной линии:
(1.5)
W2: Для двухцепной линии:
(1.6)
T: (1.7)
АТ:
AT:
Г: (1.11)
(1.12)
(1.13)
Упростим схему замещения (рис. 2).
(1.14)
(1.15)
, что нет необходимости
в учете активного сопротивления при расчете тока трехфазного КЗ.
(1.16) (1.13)
Размещено на http://www.allbest.ru
Рис. 3. Упрощенная схема замещения.
Периодическая составляющая тока КЗ в начальный момент времени
. (1.17)
Определим ударный ток короткого замыкания.
, (1.18)
где - ударный коэффициент.
; (1.19)
; (1.20)
;
.
ЗАДАНИЕ №2
Размещено на http://www.allbest.ru
Рис. 4. Эквивалентная схема замещения для однофазного КЗ на землю в точке К2.
Определяем параметры электрооборудования в системе относительных единиц для различных последовательностей.
C: ;
;
W1:
(2.1)
W2:
T:
(2.2)
Г:
.
АТ:
Упростим схему замещения:
Рис. 5. Упрощенная схема замещения.
(2.3)
(2.4)
Для 2-х фазного КЗ на землю:
(2.5)
(2.6)
(2.7)
(2.8)
(2.9)
(2.10)
(2.11)
(2.12)
(2.13)
Размещено на http://www.allbest.ru
Рис.6. Векторная диаграмма токов.
Размещено на http://www.allbest.ru
Рис.7. Векторная диаграмма напряжений.
ЗАДАНИЕ №3
Параметры синхронной машины. Табл. 1.
Определим значения синхронной, переходной и сверхпереходной ЭДС синхронной машины.
(3.1)
;
.
1. C учетом АРВ.
Рассчитаем принужденную составляющую тока
(3.2)
(3.3)
(3.4)
- коэффициент форсировки возбуждения для синхронных генераторов.
- тиристорный возбудитель.
Уравнение огибающей периодического тока
(3.5)
где , . (3.6)
; (3.7)
;
;
;
Окончательно получаем
2. Без учета АРВ.
Для генераторов, не оснащенных АРВ, действующее значение периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени определяется по выражению
, (3.8)
; (3.9)
По выражению (3.7):
;
(3.10)
ЗАДАНИЕ №4
1. Схема замещения электрической системы
Рис. 9.
2. Определяем начальное значение периодического тока в радиальной цепи: синхронная машина - точка КЗ, как
; (4.1)
3. Вычисляем электрическую удаленность КЗ, как
; (4.2)
4. Находим коэффициент , который характеризует степень изменения периодического тока машины к моменту как (4.3), по типовой кривой к моменту отключения.
, (4.4)
где - собственное время отключения выключателя;
- время срабатывания релейной защиты ().
Выбираем выключатель по номинальному току синхронного генератора
; (4.5)
Выбираем выключатель типа МГУ - 20 - 90 с номинальными параметрами , , .
по (4.4):
.
.
5. Рассчитываем ток синхронной машины к моменту , о.е.
; (4.6)
6. Вычисляем эквивалент сети, учитывающий подпитку точки КЗ от других источников энергии (система) с параметрами .
; .
7. Определяем ток подпитки от эквивалентной сети, о.е.
; (4.7)
8. Находим суммарный ток КЗ в начальный момент времени
; (4.8)
Находим отношение тока СМ в начальный момент времени к полному току КЗ в начальный момент времени
,
, ток подпитки от сети можно считать незатухающим, т.е.
9. Вычисляем суммарный ток КЗ к моменту в виде
; (4.9)
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе был произведен расчет токов короткого замыкания при трехфазном КЗ, двухфазном КЗ на землю, а также при трехфазном замыкании в ветви синхронного генератора.
Расчет токов трехфазного КЗ производился по методу эквивалентного генератора и дал следующие результаты
;
.
Расчет токов однофазного КЗ на землю производился по методу симметричных составляющих и дал результаты, представленные на векторной диаграмме токов и напряжений (рис.6 и рис.7).
При рассмотрении трехфазного КЗ в ветви синхронной машины была получена кривая изменения периодического тока в ветви синхронной машины, представленная на рис.8.
В задании №4 производился расчет тока трехфазного КЗ при учете степени изменения периодического тока машины с течением времени и было получено значение суммарного тока КЗ моменту в точке К1.
.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение методов расчета коротких замыканий в электрической системе. Определение токов трёхфазного, однофазного и двухфазного коротких замыканий. Анализ примеров выполнения расчетов указанных токов с использованием специализированной программы "ТоКо".
дипломная работа [2,2 M], добавлен 29.08.2013Расчеты 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 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 номинальных и рабочих максимальных токов. Определение токов при трехфазных коротких замыканиях. Расчет дифференциальной защиты трансформаторов. Расчет дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора Т2 с реле типа РНТ-565.
курсовая работа [71,4 K], добавлен 03.04.2012Электромагнитные переходные процессы в распределительных сетях. Порядок расчета токов трехфазного и двухфазного короткого замыкания в электроустановках напряжением до 1кВ. Определение апериодической составляющей и ударного тока короткого замыкания.
презентация [41,2 K], добавлен 30.10.2013Построение схемы замещения и определение ее параметров в относительных базисных единицах. Расчет ударного тока трехфазного короткого замыкания. Векторные диаграммы токов и напряжений для несимметричных коротких замыканий. Выбор заземляющих устройств.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 14.02.2013Проведение расчета электрической сети постоянного тока напряжением 28,5 В, исходя из условия минимальной массы проводникового материала. Определение установившегося и ударного токов короткого замыкания в электрических сетях графоаналитическим методом.
контрольная работа [213,1 K], добавлен 19.10.2011Определение начального сверхпереходного тока и тока установившегося короткого замыкания. Определение токов трехфазного короткого замыкания методом типовых кривых. Расчет и составление схем всех несимметричных коротких замыканий методом типовых кривых.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 21.05.2012Протекание 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 30.10.2013Понятие переходных процессов в электрических системах и причины, их вызывающие. Определение шины неизменного напряжения. Расчеты симметричного (трёхфазного) и несимметричного (двухфазного на землю) коротких замыканий в сложной электрической системе.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 15.05.2012Определение 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 20.10.2010Выбор мощности трансформатора. Расчет сечения проводников линий электропередачи. Проверка оборудования на действия токов коротких замыканий. Проверка условия срабатывания защиты от однофазных токов коротких замыканий в электрической сети до 1000 В.
курсовая работа [734,3 K], добавлен 08.06.2015Назначение электромагнитных переходных процессов в электроэнергетических системах при коротких замыканиях. Составление схемы замещения. Номинальные значения мощности и напряжения синхронных машин. Паспортные данные трансформаторов и автотрансформаторов.
презентация [101,8 K], добавлен 30.10.2013Расчет короткого замыкания и его параметров в электроустановках напряжением до 1 кВ. Определение действующего значения периодической слагающей тока короткого замыкания в произвольный момент времени. Построение векторных диаграмм токов и напряжений.
курсовая работа [431,9 K], добавлен 21.08.2012Расчет 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 27.11.2021Взаимосвязанные 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 03.11.2013Классификация коротких замыканий. Причины их возникновения, расчетные условия и последствия. Двухфазное короткое замыкание на землю. Расчет максимально возможных токов. Выбор электрических аппаратов, проводников и проверка их по условиям работы.
презентация [19,3 K], добавлен 11.12.2013Расчет токов трехфазного короткого замыкания. Составление схем прямой, обратной и нулевой последовательностей. Определение замыкания в установках напряжением до 1000 В. Построение векторных диаграмм токов и напряжений для точки короткого замыкания.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 08.01.2014Короткие замыкания - замыкания между фазами, возникающие при нарушении изоляции электрических цепей. Координация токов в современных энергосистемах. Реакторы как ограничители тока КЗ в мощных электроустановках. Применение и преимущество сдвоенного вида.
реферат [1,8 M], добавлен 25.02.2009Расчет линейных электрических цепей постоянного тока, определение токов во всех ветвях методов контурных токов, наложения, свертывания. Нелинейные электрические цепи постоянного тока. Анализ электрического состояния линейных цепей переменного тока.
курсовая работа [351,4 K], добавлен 10.05.2013
