Токи короткого замыкания
Аннотация
В данной курсовой работе
производится расчет токов короткого замыкания в системе электроснабжения в
относительных и именованных единицах с использованием средних и точных
напряжений на каждой ступени. Для точки К1 определяется ударное значение тока
КЗ.
Задание кафедры
В курсовой работе необходимо:
Определить установившееся значение
токов короткого замыкания в точках К1, К2, К3 и К4 в именованных и
относительных единицах, используя точное и приведенное напряжения. Сравнить
параметры режимов.
Определить сверхпереходное значение
тока КЗ в точке К1 в именованных единицах, используя приведение к основной
системе напряжения.
Однолинейная схема системы
электроснабжения приведена на рис. 1.
Исходные данные для расчета
приведены в табл. 1 и табл. 2.
Таблица 1. Параметры однолинейной
схемы электроснабжения
UC, кВ
|
Sк.з., МВА
|
U1, кВ
|
U3, кВ
|
U2, кВ
|
U4, кВ
|
l1, км
|
l2, км
|
l3, км
|
l4, км
|
l5, км
|
S AT1; S AT2, МВА
|
S T1; S T2, МВА
|
S T3; S T4, МВА
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
275
|
111
|
12
|
35
|
6,2
|
132
|
46
|
42
|
5,5
|
2,5
|
125
|
40
|
4
|
275
|
Таблица 2. Состояние выключателей
системы электроснабжения
Выключатель 4
|
Выключатель 5
|
Выключатель 6
|
Выключатель 7
|
Выключатель 8
|
Выключатель 9
|
Выключатель 10
|
о
|
в
|
о
|
о
|
в
|
о
|
о
|
Рисунок 1. Однолинейная схема
системы электроснабжения
Оглавление
1. Расчет токов КЗ в относительных единицах
.1 Расчет с использованием средних напряжений
.2 Расчет с использованием точных напряжений
. Расчет токов КЗ в именованных единицах
.1 Расчет с использованием средних напряжений
.2 Расчет с использованием точных напряжений
Заключение
Список источников
1. Расчет токов КЗ в относительных
единицах
.1 Расчет с использованием средних
напряжений
Для расчета токов короткого
замыкания необходимо определить параметры схемы замещения системы
электроснабжения с учетом величин принятых напряжений. Схема замещения
приведена на рис. 2.
Принимаем значения базового
напряжения и базовой мощности
ЭДС питающей сети в
относительных единицах
Сверхпереходное ЭДС
синхронных компенсаторов
Рассчитываем параметры
схемы замещения энергосистемы
Параметры одной цепи
воздушной линии ВЛ-1
Рисунок 2. Схема
замещения системы электроснабжения
Рассчитываем параметры
схемы замещения трансформаторов АТ-1 и АТ-2:
Параметры одной цепи
воздушной линии ВЛ-2
Рассчитываем параметры
схемы замещения трансформаторов Т-1 и Т-2. Т.к. трансформатор трехобмоточный,
определяем сопротивления каждой из обмоток
Рассчитываем параметры
схемы замещения реакторов Р1 и Р2
Параметры одной цепи
кабельной линии КЛ-1
ток короткое замыкание
расчет
Параметры одной цепи
воздушной линии ВЛ-3
Рассчитываем параметры
схемы замещения трансформаторов Т3 и Т4
Параметры одной цепи
кабельной линии КЛ-2
Рассчитываем параметры
схемы замещения синхронных машин
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К1. Для расчета необходимо преобразование схемы.
Последовательность преобразования схемы замещения приведена на рис. 3.
Рисунок 3. Схема
замещения для расчета тока КЗ в точке К1
Величина базового тока в
точке К1
Установившееся значение
тока КЗ в точке К-1
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К2. Для расчета необходимо преобразование схемы.
Последовательность преобразования схемы замещения приведена на рис. 4.
Рисунок 4. Схема
замещения для расчета тока КЗ в точке К2
Величина базового тока в
точке К2
Установившееся значение
тока КЗ в точке К-2
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К3. Для расчета необходимо преобразование схемы.
Последовательность преобразования схемы замещения приведена на рис. 5.
Для расчета необходимо
преобразование схемы
Рисунок 5. Схема
замещения для расчета тока КЗ в точке К3
Величина базового тока в
точке К3
Установившееся значение
тока КЗ в точке К-3
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К4. Для расчета необходимо преобразование схемы.
Последовательность преобразования схемы замещения приведена на рис. 6.
Рисунок 5. Схема замещения
для расчета тока КЗ в точке К3
Величина базового тока в
точке К4
Установившееся значение
тока КЗ в точке К-4
.2 Расчет с
использованием точных напряжений
Для расчета токов
короткого замыкания необходимо определить параметры схемы замещения системы
электроснабжения с учетом величин принятых напряжений, т.к. часть параметров
схемы изменится.
Параметры одной цепи
воздушной линии ВЛ-2
Рассчитываем параметры
схемы замещения реакторов Р1 и Р2
Параметры одной цепи
кабельной линии КЛ-1
Параметры одной цепи
воздушной линии ВЛ-3
Параметры одной цепи
кабельной линии КЛ-2
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К1. Для расчета необходимо преобразование схемы.
Последовательность преобразования схемы замещения приведена на рис. 3.
Величина базового тока в
точке К1
Установившееся значение
тока КЗ в точке К-1
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К2. Для расчета необходимо преобразование схемы.
Последовательность преобразования схемы замещения приведена на рис. 4.
Величина базового тока в
точке К2
Установившееся значение
тока КЗ в точке К-2
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К3. Для расчета необходимо преобразование схемы.
Последовательность преобразования схемы замещения приведена на рис. 5. Для
расчета необходимо преобразование схемы
Величина базового тока в
точке К3
Установившееся значение
тока КЗ в точке К-3
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К4. Для расчета необходимо преобразование схемы, которое
приведено на рис. 6.
Величина базового тока в
точке К4
Установившееся значение
тока КЗ в точке К-4
2. Расчет токов КЗ в
именованных единицах
.1 Расчет с
использованием средних напряжений
Для расчета токов
короткого замыкания необходимо определить параметры схемы замещения системы
электроснабжения с учетом величин принятых напряжений.
Принимаем значения
базового напряжения и базовой мощности:
ЭДС питающей сети
Сверхпереходное ЭДС
синхронных компенсаторов
Рассчитываем параметры
схемы замещения энергосистемы
Параметры одной цепи
воздушной линии ВЛ-1
Рассчитываем параметры
схемы замещения трансформаторов АТ-1 и АТ-2:
Параметры одной цепи
воздушной линии ВЛ-2
Рассчитываем параметры
схемы замещения трансформаторов Т-1 и Т-2. Т.к. трансформатор трехобмоточный,
определяем сопротивления каждой из обмоток
Рассчитываем параметры
схемы замещения реакторов Р-1 и Р-2:
Параметры одной цепи
кабельной линии КЛ-1
Параметры одной цепи
воздушной линии ВЛ-3
Рассчитываем параметры
схемы замещения трансформаторов Т3 и Т4:
Параметры одной цепи
кабельной линии КЛ-2
Рассчитываем параметры
схемы замещения синхронных машин:
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К1. Для расчета необходимо преобразование схемы.
Установившееся значение
тока КЗ в точке К-1
Определяем характерный
ударный коэффициент для заданной точки системы:
Сверхпереходное значение
тока КЗ
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К2.
Установившееся значение
тока КЗ в точке К-2
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К3.
Установившееся значение
тока КЗ в точке К3.
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К4.
Установившееся значение
тока КЗ в точке К4
2.2 Расчет с
использованием точных напряжений
Для расчета токов
короткого замыкания необходимо определить параметры схемы замещения системы
электроснабжения с учетом величин принятых напряжений.
Параметры одной цепи
воздушной линии ВЛ-1
Параметры одной цепи
воздушной линии ВЛ-2
Рассчитываем параметры
схемы замещения реакторов Р-1 и Р-2:
Параметры одной цепи
кабельной линии КЛ-1
Параметры одной цепи
воздушной линии ВЛ-3
Параметры одной цепи
кабельной линии КЛ-2
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К1. Для расчета необходимо преобразование схемы.
Установившееся значение
тока КЗ в точке К-1
Определяем характерный
ударный коэффициент для заданной точки системы:
Сверхпереходное значение
тока КЗ
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К2.
Установившееся значение
тока КЗ в точке К-2
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К3.
Установившееся значение
тока КЗ в точке К3.
Рассчитываем величину
тока КЗ в точке К4.
Установившееся значение
тока КЗ в точке К4
Заключение
В работе был произведен
расчет токов короткого замыкания в относительных и именованных единицах с
использованием средних и точных напряжений. Результаты расчета приведены в
табл. 3.
Таблица 3. Результаты расчетов
токов КЗ, кА
|
К1
|
К2
|
К3
|
К4
|
iу К1
|
Относительные единицы. Средние напряжения
|
0,90275
|
1,3962
|
1,3614
|
2,6929
|
-
|
Относительные единицы. Точные напряжения
|
0,93664
|
1,419
|
1,3812
|
2,8593
|
-
|
Именованные единицы. Средние напряжения
|
0,90275
|
1,3962
|
1,3614
|
2,6929
|
2,1704
|
Именованные единицы. Точные напряжения
|
0,93664
|
1,419
|
1,3812
|
2,8593
|
2,2518
|
Список источников
1. Справочник по проектированию электрических систем. / Под
редакцией С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - М.: Энергия, 1971. - 248 с.;
. Рожкова Л.Д., Козулин B.C. Электрооборудование станций и
подстанций. - М.: Энергия, 1980. - 599 с.;
. Справочник по проектированию электроснабжения/ Под
редакцией Ю.Г. Барыбина, JI.E. Фёдорова, М.Г. Зименкова, А.Г. Смирнова. - М.:
Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.;
. Heклeпaeв Б.Н. Электрическая часть электростанций и
подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 640 с.;
. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение
промышленных предприятий и установок. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 528 с.