Расчет электромагнитных переходных процессов в системах электроснабжения

Составление схемы замещения и расчёт параметров её основных элементов. Преобразование схемы замещения к простейшему виду относительно места повреждения. Расчет тока при трехфазном коротком замыкании. Построение векторных диаграмм токов и напряжений.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 31.10.2018
Размер файла 1,4 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/

Кафедра «Электрические системы»

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: «Расчет электромагнитных переходных процессов в системах электроснабжения»

Пояснительная записка к курсовой работе

2017

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект (работу) студента

Иванова Ивана Ивановича

(фамилия, имя, отчество)

1. Тема проекта (работы) Расчет электромагнитных переходных процессов в системах электроснабжения

2. Срок сдачи студентом завершенного проекта (работы)

3. Исходные данные к проекту (работе) Параметры оборудования ТЭЦ, основные параметры оборудования ГПП, параметры воздушных ЛЭП и энергосистемы, длины кабельных линий, расчетная точка короткого замыкания

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень вопросов, которые подлежат рассмотрению) Выбор основного электротехнического оборудования схемы системы электроснабжения, расчет симметричных режимов коротких замыканий, расчет несимметричных коротких замыканий, построение векторных диаграмм токов и напряжений, определение тока замыкания на землю.

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

6. Дата выдачи задания

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ВЫБОР ОСНОВНОГО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

2. СОСТАВЛЕНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЯ

2.1 Составление схемы замещения и расчёт параметров её элементов

2.2 Преобразование схемы замещения к простейшему виду относительно места повреждения

2.3 Определение начального значения периодической составляющей токов КЗ от источников

2.4 Определение ударного тока короткого замыкания

2.5 Определение периодической и апериодической составляющих тока КЗ в заданный момент времени

2.6 Расчет тока при трехфазном КЗ на шинах 0,4 кВ

3. РАСЧЁТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

3.1 Составление и преобразование к простейшему виду схем замещения отдельных последовательностей

3.2 Определение начальных значений симметричных составляющих токов и напряжений при несимметричном КЗ

3.3 Построение векторных диаграмм токов и напряжений

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

ВЫВОД

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка: 38 с., 19 рис., 4 ист., 5 табл.

Объект исследования - система энергоснабжения.

Цель работы - закрепление теоритического материала по дисциплине "Электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения" и приобретение практических навыков применения теории для решения инженерных задач.

Курсовая работа содержит задачи составления и преобразования схем замещения электрической системы для токов различных последовательностей, определение величин токов и напряжений при симметричных и несимметричных режимах короткого замыкания (КЗ), построения векторных диаграмм определенных величин, приобретение навыков анализа различных видов КЗ. Работа содержит также задачи расчета токов при КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ и определения тока замыкания на землю в электрической сети с изолированной нейтралью.

Расчет проводится в относительных единицах методом приближенного приведения, приняв свободную величину базовой мощности Sб и базового напряжения Uб.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ, СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ, РЕЖИМ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ, ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ, ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ, ТОКИ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

ВВЕДЕНИЕ

Будучи маломощными, первые электроустановки имели достаточный запас устойчивости против механических, тепловых и других воздействий как в рабочих режимах, так и в аварийных ситуациях.

С увеличением мощности электроустановок их повреждения и значительные отклонения от нормальных условий работы сопровождались серьезными последствиями. Потребовалась разработка специальных мер и средств для обеспечения работы электроустановок в аварийных ситуациях. Необходимо было разработать приемлемые методы расчета переходных процессов и увязать способы защиты электроустановок от повреждений с учетом переходных процессов, а также решить проблему устойчивости.

Переходные процессы в сети возникают в результате работы оборудования или в результате повреждений. Исследование таких случаев необходимо для выяснения причин возникновения и физической сущности переходных процессов с целью выработки методов их оценки и способов избежать негативных последствий от них.

Исследования и расчеты переходных процессов являются одним из необходимых условий решения многих задач, возникающих при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения. Эти задачи связаны с исследованием электромагнитных переходных процессов, выбором по принципу действия и настройки автоматических устройств противоаварийного управления, анализом электромеханических переходных процессов с целью определения условий устойчивости электрической нагрузки системы и разработки мер по обеспечению непрерывности работы промышленных предприятий в различных режимах систем электроснабжения.

1. ВЫБОР ОСНОВНОГО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

По данным (напряжения, мощности), которые приведены в таблице (табл.1.1), выбираем типы основного оборудования и параметры, используемые при расчетах токов КЗ (табл.1.2-1.5). Исходная схема приведена на рис.1.1.

Таблица 1.1 - Исходные данные для расчёта режимов КЗ

UНОМ, кВ

Мощность

генераторов,

МВт

Мощность трансформаторов, МВ.А

Количество и мощность эл. двигателей

МВт

Мощность системи GS,

МВ.А

Точка

несимметричного

КЗ

U1

U2

G1, G2

Т1,Т2

Т3,Т4

Т5

M

MG

GS

220

6,3

2Ч100

80

32

0,4

2Ч800

4Ч500

4000

К3(1.1)

Выбор выполняется по справочной литературе [1]. Параметри выбранного оборудования сводим в таблицы.

Таблиця 1.2 - Параметри генератора

Тип генератора

Номинальная мощность

UНОМ, кВ

cosц

X?d

PНОМ, МВт

SНОМ, МВА

ТВФ-120-2У3

100

125

10,5

0,8

0,192

замещение ток напряжение повреждение

Таблиця 1.3 - Параметри трансформаторов

Тип

трансформатора

SНОМ,

МВА

UНОМ, кВ

UК, %

Рк,

кВт

UВН

UНН

ТД-80000/220

80

242

10,5

11

315

ТРДН-32000/220

32

230

6,3

11,5

150

ТСЗ-400/10

0,4

6

0,4

5,5

5,4

Таблиця 1.4 - Параметри электродвигателей

Вид

электродвигателя

Тип

электродвигателя

PНОМ, кВт

UНОМ, кВ

cosц

з, %

IП,НОМ

Асинхронный

АЗ-13-46-4У4

800

6

0,9

95

5,4

Синхронный

СДН-2-16-36-12У3

500

6

0,83

93,7

5,2

Таблиця 1.5 - Параметри линий электропередач

Линии электропередач

Сечение линий, мм2

Длина L, км

X0/Х1

XУД,

Ом/км

RУД, Ом/км

Воздушные (WL)

LW1=25

LW2=95

5,5

4,7

0.4

Кабельные (KL)

70

LKL1=0,3

LKL2=0,6

LKL3=7,4

LKL4=7,6

0,08

0,443

Рисунок 1.1 - Исходная схема

2. СОСТАВЛЕНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЙ

2.1 Составление схемы замещения и расчёт параметров её элементов

По данной схеме электрической системы (рис. 1.1) составляем расчетную схему замещения (рис. 2.1), которая соответствует аварийным режимам систем электроснабжения (СЭС) и на ней в однолинейном изображении показываем источники СЭС, точки КЗ и все силовые элементы, по которым возможно протекание тока КЗ или его составляющих. В расчетной схеме электродвигатели учтены как источник подпитки точек КЗ.

Однотипные элементы, включенные параллельно, включаем в схему замещения в виде эквивалентных цепей. Все источники питания введены в схему замещения сверхпереходными значениями ЭДС и сопротивлений.

Рисунок 2.1 - Расчётная схема замещения электрической системы

В расчетной схеме замещения электрической системы учитываем параллельное соединение элементов системы. Следует отметить, что так как трансформаторы Т3(4) типа ТРДН, то количество секций увеличится в 2 раза, к секции 1 и 2 трансформатора Т3 и к секции 3 трансформатора Т4 подключены двигательные группы, а к секции 4 подключены только кабельные линии WK3 и WK4.

Расчётный режим: трансформатор Т4 отключён, секционные выключатели QB1 и QB2 включены. Второй секцией мы можем пренебречь, так как при КЗ токи от двигателей этой секции будут проходить двойную трансформацию, и их величина будет незначительной.

При коротком замыкании в точке К1 потенциалы на шинах генераторов G1(2) будут одинаковые, по трансформатору Т5 ток не протекает, так как нет подпитки, по WK3 и WK4 токи также не протекают.

Схема замещения, учитывая выше сказанное, представлена на рис 2.2.

Рисунок 2.2 - Расчётная схема замещения для определения тока КЗ

Расчет параметров схемы замещения выполняем в системе относительных единиц с сведением значений параметров схем к выбранными базисным условиям с использованием приближенного учета коэффициентов трансформации силовых трансформаторов. Однотипные элементы, включенные параллельно, включаем в схему замещения в виде эквивалентных цепей.

Принимаем значение базисной мощности и базисного напряжения:

Sб = 100 МВ•А.

За базисное напряжение принимаем среднее номинальное напряжение основной ступени (обычно за основную ступень выбирается та ступень напряжения, где произошло КЗ).

Сопротивления воздушных линий электропередач:

= 0,0095 о.е.;

= 0,036 о.е.

Сопротивления кабельных линий электропередач:

= 0,015 о.е.;

= 0,03 о.е.

Так как расчет переходного процесса выполняется в начальный момент времени (=1 о.е., =1 о.е.), то генератор в схеме замещения представлен сверхперехидним ЭДС и сопротивлением. Рассчитывая ЭДС и сопротивление по следующим формулам имеем следующие значения:

;

МВ•А;

== 0,154 о.е.

Электродвигатели вводятся в схему замещения сверхпереходными ЭДС и индуктивным сопротивлением.

Асинхронный двигатель:

о.е.

= = 0,936 МВ•А

для 1-ой секции шин:

= = 4,948 о.е.

Синхронный двигатель:

о.е.;

= = 0,643 МВ•А.

для 1-ой секции шин:

о.е.

Система вводится в схему замещения сверхпереходными постоянным ЭДС и индуктивным сопротивлением, которое рассчитывается по следующему выражению:

= = 0,025 о.е.;

= 1,05 о.е.

В схему замещения трансформаторы Т1(2) и Т3(4) представлены индуктивными сопротивлениями, которые пропорциональны потерям напряжения короткого замыкания. Расчет сопротивлений трансформаторов Т3(4) осуществляется по формулам для трансформаторов с расщеплённой обмоткой НН.

Сопротивления трансформаторов составляют:

= = 0,138 о.е.;

= = 0,045 о.е.;

= = 0,629 о.е.

Вид расчетной схемы замещения с величинами сопротивлений и ЭДС ветвей приведены на рис 2.1.

2.2 Преобразование схемы замещения к простейшему виду относительно места повреждения

Эквивалентные сопротивления:

о.е.;

о.е.;

о.е.;

о.е.

Эквивалентное ЭДС:

о.е.

Промежуточная схема примет вид, показанный на рис 2.3:

Рисунок 2.3 - Промежуточная схема преобразования

В ходе дальнейших преобразований приводим схему к виду изображённую на рис.2.4.

Эквивалентные сопротивления и ЭДС:

о.е.;

о.е.

Рисунок 2.4 - Схема замещения в простейшем виде

2.3 Определение начального значения периодической составляющей токов КЗ от источников

Имея схему замещения преобразованную к простейшему виду мы можем непосредственно определить токи источников в многолучевой звезде.

Эквивалентный ток системы GS и генераторов G1(2):

о.е.

Токи синхронных и асинхронных двигателей:

о.е.;

о.е.

Для определения токов генераторов необходимо найти напряжение в узле 1 на рис.2.3, а затем по методу двух узлов находим токи.

Напряжение в узле 1:

о.е.;

о.е.

Затем по первому закону Кирхгофа находим ток энергосистемы GS:

о.е.

Зная токи от всех источников мы можем найти суммарный ток в месте КЗ, как сумму токов от источников:

о.е.

Рассчитаем начальные значения периодического тока КЗ отдельных источников в именованных единицах, кА:

Базисные токи:

кА;

кА.

Токи отдельных источников:

кА;

кА;

кА;

кА;

кА.

2.4 Определение ударного тока короткого замыкания

Наибольшее мгновенное значение полного тока КЗ называют ударным током. Он возникает при первом наибольшем значении апериодической составляющей, совпадая по знаку с периодической составляющей тока КЗ. Этот момент наступает примерно через полпериода после возникновения КЗ (t = 0,01 с при f = 50 Гц).

Ударный ток КЗ необходим для проверки электрических аппаратов, шин и изоляторов на их динамическую устойчивость.

Его величина в приближенных расчетах определяется по формуле:

,

где - ударный коэффициент.

Величины и для характерных ветвей электрической системы приведены в [2,3,4], для асинхронных двигателей в табл. 2.1,[3], а для синхронных двигателей их можно найти в [3] рис 5.15, для генераторов из [3].

Определяем значение ударного тока КЗ в цепях отдельных источников:

кА;

кА;

кА;

кА.

Сумарный ударный ток определяется по формуле:

кА.

2.5 Определение периодической и апериодической составляющих тока КЗ в заданный момент времени

Определение периодического тока КЗ в произвольный момент времени от электрических машин (генераторов мощностью до 500 МВт включительно, синхронных компенсаторов и электродвигателей) проводится с применением метода типовых кривых. Типовые кривые для асинхронных и синхронных двигателей приведены на рис. 2.5а, б, для генераторов на рис. 2.6а, б, в.

Методика расчета периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени следующая. Сначала определяется периодический ток КЗ от данного источника в начальный момент времени (см. п.2.2).

Находится номинальный ток машины, приведенный к точке КЗ:

кА;

Рисунок 2.5 - Типовые кривые для определения периодической составляющей тока КЗ от электродвигателей:

а асинхронных; б - синхронних

Рисунок 2.6 - Типовые кривые для определения периодической составляющей тока КЗ от синхронных генераторов с системой возбуждения: а - тиристорной или высокочастотной (ТСТ, ТН, ВЧ); б - тиристорной с самовозбуждением (ТС); в - диодной безщёточной (БЩ)

кА;

кА,

где базисное напряжение в точке КЗ.

Далее рассчитываем электрическую удаленность отношение начального периодического тока КЗ к номинальному.

Электрическая удалённость генераторов:

.

В связи с тем, что удалённость меньше 1, генераторы находятся далеко от места КЗ, значит ток с течением времени не будет изменяться:

кА.

Электрическая удалённость АД и СД:

;

.

Как нам известно, что для энергосистемы в любой момент времени ток будет одинаковый, т.е. он не будет изменяться:

кА.

По величинам удалённости и заданному времени t =0,1 c, с помощью типовых кривых двигателей рис. 2.5а,б находим величину, тогда ток КЗ в заданный момент времени находим следующим образом:

кА;

кА.

Суммарный ток КЗ в заданный момент времени:

кА.

Апериодическая составляющая тока КЗ от любого источника в произвольный момент времени определяется по формуле:

,

где - периодический ток КЗ от этого же источника в начальный момент времени,

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с.

кА;

кА;

кА;

кА.

Суммарная апериодическая составляющая тока КЗ, в момент времени 0,1 с в кА:

кА.

2.6 Расчет тока при трехфазном КЗ на шинах 0,4 кВ

При расчете токов КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ необходимо учитывать активные и индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи, в том числе кабелей и шин длиной 10 м и более, токовых катушек автоматических выключателей, переходных контактов и др.

В данном случае рассматривается трехфазное короткое замыкание на шинах 0,4 кВ (рис. 2.7). Потребители этого класса напряжения получают питание от шин 6 кВ через трансформатор Т5 и шинопровод. Номинальный вторичный ток превышает 500 А, поэтому согласно [2] сопротивлением трансформаторов тока можно пренебречь, и они на рис. 2.7 условно не показаны.

Сопротивление энергосистемы в милиомах вычисляют по формуле:

= мОм,

где - среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке НН трансформатора, В;

- среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке ВН трансформатора, В.

- действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного КЗ на стороне ВН трансформатора, кА.

Рисунок 2.7 - Принципиальная схема и схема замещения для расчета трехфазного КЗ в сети 0,4 кВ

Находим активное и индуктивное сопротивление трансформатора Т5:

= мОм;

= мОм;

= мОм.

Тип шинопровода: ШРА73. Длина шинопровода 10 м.

Находим сопротивления шинопровода:

мОм;

мОм.

Сопротивление токовой катушки автомата и переходное сопротивление берём из [2]:

мОм;

мОм.

Суммарные сопротивления цепи КЗ:

мОм;

мОм;

= мОм.

Начальное действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного КЗ:

кА.

Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ:

с.

Угол между векторами напряжения и периодической составляющей тока КЗ:

рад (56,09°).

Время появления ударного тока:

с.

Ударный ток:

кА.

3. РАСЧЁТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

3.1 Составление и преобразование к простейшему виду схем замещения отдельных последовательностей

При несимметричных КЗ токи в поврежденных фазах значительно превышают токи неповрежденных фаз и по значению в ряде случаев могут превосходить токи трехфазного КЗ. В связи с этим появляется необходимость в расчетах параметров несимметричных КЗ.

Для расчета несимметричных КЗ используется метод симметричных составляющих в соответствии с которым рассчитываются три симметричные схемы прямой, обратной и нулевой последовательностей.

В п.2.2 при расчёте трёхфазного тока КЗ мы пренебрегали второй секцией шин трансформатора Т3,так как при КЗ токи будут проходить двойную трансформацию и они будут незначительны. А при расчёте несимметричного тока КЗ будем учитывать подпитку всех двигателей подключённые к секциям 6-10 кВ. Схема замещения прямой последовательности приведена на рис.3.1.

Рисунок 3.1 - Схема замещения прямой последовательности

Учитывая количество двигателей на второй секции корректируем сопротивление двигателей.

Сопротивления АД и СД на второй секции шин:

= = 9,896 о.е.

= = 7,478 о.е.

Эквивалентные сопротивления:

о.е.;

о.е.

Эквивалентное ЭДС:

о.е.;

о.е.

Промежуточная схема примет вид показанный на рис 3.2

После дальнейших преобразований схема примет вид показанный на рис.3.3 и 3.4.

Рисунок 3.2 - Промежуточная схема преобразования прямой последовательности

Эквивалентные сопротивления:

о.е.;

о.е.

Эквивалентное ЭДС:

о.е.

о.е.;

Рисунок 3.3 - Промежуточная схема преобразования прямой последовательности

Рисунок 3.4 - Расчётная схема прямой последовательности

Суммарное сопротивление и ЭДС прямой последовательности:

о.е.;

о.е.

Далее мы составим и преобразуем схему замещения обратной последовательности. Она отличается от схемы прямой последовательности тем, что все ЭДС источников равны нулю, а генераторы представляются своими сопротивлениями обратной последовательности. Схема обратной последовательности представлена на рис.3.5.

Так как расчётная схема обратной последовательности принципиально не отличается от схемы прямой последовательности, то и сопротивления так же не буду принципиально отличаться, значит мы можем сделать допущение, что = = 0,028 о.е.

Рисунок 3.5 - Расчётная схема обратной последовательности

Следует помнить, что токи нулевой последовательности возвращаются к источнику через землю, поэтому вид схемы замещения нулевой последовательности будет определяться количеством и местонахождением заземлённых нейтралей, а также схемами соединения обмоток трансформаторов и автотрансформаторов. В схему замещения включают только те элементы, по которым будут протекать токи нулевой последовательности.

Расчётная схема нулевой последовательности представлена на рис.3.6.

Рисунок 3.6 - Расчётная схема нулевой последовательности

Сопротивление нулевой последовательности воздушных линий всегда больше сопротивления прямой последовательности за счет влияния взаимоиндукции.

= 5,5; = 4,7; = 2,3•.

Учтем изменение сопротивлений ветвей для токов нулевой последовательности и изменение количества параллельных элементов в ветвях:

= = 2,3• о.е.;

= о.е.;

о.е.;

= о.е.;

= 0,045 о.е.;

= 0,629 о.е.

В ходе дальнейших преобразований приводим схему к виду, изображенному на рисунке 3.7.

о.е.

Рисунок 3.7 - Расчётная схема нулевой последовательности

Суммарное сопротивление нулевой последовательности:

о.е.

Для определения тока прямой последовательности составляем комплексную схему замещения, представленную на рис.3.8. При этом используется правило эквивалентности прямой последовательности (правило Н. Н. Щедрина), согласно которому расчетная точка КЗ удаляется от действительной точки КЗ на дополнительное сопротивление.

Дополнительное сопротивление для двухфазного замыкания на землю:

о.е.

Рисунок 3.8 - Комплексная схема замещения

3.2 Определение начальных значений симметричных составляющих токов и напряжений при несимметричном КЗ

Ток прямой, обратной и нулевой последовательностей определяется по формуле:

о.е.;

о.е.;

о.е.;

о.е.

Напряжение прямой последовательности особой фазы определяем по формуле:

о.е.

Находим базисный ток:

кА.

Действующее значение токов:

кА;

кА;

кА.

Действующее значение напряжений:

кВ.

Определим полный ток повреждённой фазы в месте КЗ:

о.е.,

где -коэффициент, зависящий от вида несимметричного КЗ:

Для двухфазного замыкания на землю:

.

Действующее значение полного тока КЗ:

кА.

3.3 Построение векторных диаграмм токов и напряжений

По результатам расчета несимметричного КЗ строим векторные диаграммы токов и напряжений в месте КЗ (рис.3.10 и рис.3.11) и векторную диаграмму напряжений в заданной точке сети (рис.3.9). Векторные диаграммы строим в именованных единицах в масштабе, который обязательно указывается на каждой векторной диаграмме. При построении диаграмм на шинах низкого напряжения трансформаторов учитывается изменение фазы напряжений отдельных последовательностей при переходе через трансформатор.

Действующее значение напряжений в точке М:

кВ;

кВ;

кВ.

Рисунок 3.9 - Векторная диаграмма напряжений в точке М

Рисунок 3.10 - Векторная диаграмма токов в месте двухфазного КЗ на землю

Рисунок 3.11 - Векторная диаграмма напряжений в месте двухфазного КЗ на землю

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

В электрических сетях напряжением 6-35 кВ с изолированной нейтралью ток замыкания на землю в основном протекает через емкостные сопротивления неповрежденных фаз относительно земли. Емкостные сопротивления элементов электрической сети значительно превышают их индуктивные и активные сопротивления, и последними можно пренебречь. Это позволяет считать, что ток замыкания на землю не зависит от места замыкания.

В сетях с большим количеством кабельных линий величина тока замыкания на землю определяется практически только емкостными токами кабельных линий. Поэтому в практических расчетах этот ток можно приближенно определить по формуле:

,

где - удельный емкостный ток замыкания на землю кабельной линии, А/км;

- длина кабельной линии, электрически связанной с точкой замыкания.

Из [1] выбираем необходимые данные для КЛЭП:

0,71 А/км (для кабельных линий сечением S=70 мм2);

0,71 А/км (для кабельных линий сечением S=70 мм2);

0,71 А/км (для кабельных линий сечением S=70 мм2);

0,71 А/км (для кабельных линий сечением S=70 мм2).

Ток замыкания на землю отдельных кабельных линий:

А;

А;

А;

А.

Суммарный ток:

А.

С целью улучшения гашения дуги и предотвращения развития однофазного замыкания на землю в межфазное КЗ в сетях 6-35 кВ устанавливаются дугогасительные реакторы, с помощью которых компенсируется основная гармоника емкостного тока замыкания на землю. Так как меньше 30 А, то нет необходимости в установке реактора.

ВЫВОД

В курсовой работе были рассчитаны симметричное короткое замыкание в точке К1 и несимметричное двухфазное короткое замыкание на землю в точке К3. Определили ток замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью и рассчитали ток трехфазного короткого замыкания на шинах 0.4 кВ.

Величины токов симметричного короткого замыкания в первоначальный момент времени и в определённый момент времени (t=0,1 с) после возникновения КЗ:

кА;

кА.

Величина полного тока несимметричного двухфазного на землю КЗ составила:

кА.

При коротком замыкании в точке К1 токи второй секции трансформатора Т3 будут незначительные и что ими можно пренебречь при расчёте трёхфазного КЗ.

По полученным результатам построили векторные диаграммы токов и напряжений в месте несимметричного КЗ.

Так же нами были проведен расчёт токов замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью и величина суммарного тока замыкания составила А. Эта величина входит в допустимые значения, значит сеть не требует компенсации емкостного тока замыкания на землю.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций. - М.: Энергия, 1986. - 640с.

2. Переходные процессы в системах электроснабжения // В.Н. Винославский, Г.Г. Пивняк, Л.Н. Несен и др. - К.: Выща шк. Головное издательство, 1989.- 422 с.

3. Электроэнергетические системы в примерах и иллюстрациях / Под ред. В.А. Веникова. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 456с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Перечень замечаний нормоконтролёра к курсовому проекту студента группы Иванова Ивана

№ замечания

Документ

Содержание замечания

Дата Подпись

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Расчет 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 13.02.2013

  • Расчет 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 27.11.2021

  • Расчет параметров схемы замещения, сверхпереходного и ударного токов трехфазного короткого замыкания. Расчет токов всех видов коротких замыканий. Построение векторных диаграмм. Расчет предела передаваемой мощности и коэффициента статической устойчивости.

    курсовая работа [990,8 K], добавлен 12.04.2016

  • Взаимосвязанные 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 03.11.2013

  • Составление схемы замещения элементов системы. Расчёт ударного тока трёхфазного короткого замыкания. Определение коэффициентов токораспределения. Дополнительное сопротивление для однофазного замыкания. Построение векторных диаграмм токов и напряжений.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.04.2014

  • Особенности 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 03.04.2012

  • Выбор главной электрической схемы и основного оборудования. Расчет параметров элементов схемы, токов короткого замыкания. Преобразование схемы замещения к простейшему виду. Определение коэффициентов токораспределения в ветвях. Выбор сечения кабеля.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 09.12.2014

  • Составление однолинейной схемы замещения системы электроснабжения. Расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения, нахождение активного и реактивного сопротивления. Приведение токов КЗ к базисному напряжению. Расчет токов короткого замыкания.

    контрольная работа [894,9 K], добавлен 14.11.2012

  • Исходные 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 03.06.2012

  • Расчёт короткого двухфазного замыкания на землю. Построение векторных диаграмм токов и напряжений в месте КЗ и на зажимах генератора. Составление схемы замещения обратной последовательности. Определение периодической слагающей тока в месте КЗ.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 13.03.2011

  • Определение значения ударного тока. Преобразование схемы прямой последовательности и определение её параметров. Построение векторных диаграмм тока и напряжения. Определение сопротивления внешней цепи. Расчет токов КЗ в сетях напряжением выше 1000В.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 25.05.2015

  • 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 29.07.2013

  • Составление схемы замещения. Расчет индуктивных сопротивлений схемы. Определение сверхпереходного тока короткого замыкания. Расчет активных сопротивлений элементов системы. Определение расчетных реактивностей. Построение векторной диаграммы напряжений.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 25.02.2013

  • Расчет 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 13.05.2015

  • Короткое замыкание как нарушение нормальной работы электрической установки. Параметры элементов схемы замещения в именованных единицах. Расчет тока трехфазного КЗ. Оценка параметров элементов схемы замещения. Расчет значения ударного тока трехфазного.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 09.02.2017

  • Расчет двух- и трёхфазного короткого замыкания в электроэнергетической системе. Приведение параметров элементов схемы замещения к базисным условиям и определение периодической составляющей сверхпереходного тока. Фазные составляющих тока и напряжения.

    курсовая работа [955,6 K], добавлен 02.07.2011

  • Построение 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 12.02.2013

  • Причины возникновения переходных процессов. Анализ промежуточной схемы, стадии расчета симметричного и несимметричного короткого замыкания. Построение векторных диаграмм токов и напряжений. Расчет активного и индуктивного сопротивления трансформатора.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 17.03.2012

  • Построение 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 14.02.2013

  • 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 14.04.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.