Расчет режимов короткого замыкания и продольной несимметрии в электроэнергетической системе

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт - Энергетический

Направление - Электроэнергетика и электротехника

Кафедра - Электрических сетей и электротехники

Расчет режимов короткого замыкания и продольной несимметрии в электроэнергетической системе

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

"Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах"

Выполнил студент гр. 5А1Г А.О. Лубсанова

Проверил доцент каф. ЭСиЭ В.И. Готман

Томск - 2014

Задание

Для электрической системы, представленной на схеме, выполнить расчет и анализ переходного процесса для трех режимов.

1. Режим  - трехфазного КЗ

В заданной точке  схемы для  рассчитать:

·          - действующие значения периодической слагаемой тока короткого замыкания;

·          - ударный ток и мощность КЗ;

·          - остаточное напряжение на шинах генератора Г10 (узел );

·          - действующие значения периодической слагаемой тока генератора Г10 для  с;

·          - действующие значения тока двухфазного короткого замыкания.

2. Режим  - несимметричного КЗ

В заданной точке , место которой определено параметром  на Л3, рассчитать:

·          - действующее значение периодической слагаемой тока КЗ поврежденных фаз;

·            и  - симметричные составляющие напряжения и остаточное напряжение неповрежденной фазы;

·          построить векторные диаграммы  и ;

3. Режим  - продольной несимметрии (привести комплексную схему замещения для частично упрощенной исходной схемы замещения с отражением нулевых потенциалов и положительных направлений токов в схемах "1", "2", "0").

Для режима (), соответствующего отключению ранее поврежденных фаз, рассчитать:

·          - ток неповрежденной фазы  на участке ;

·          - падение напряжения в месте разрыва фазы .

К моменту отключения поврежденных фаз угол расхождения векторов ЭДС двух эквивалентных источников схемы, расположенных по обе стороны места разрыва, составляет .

Рис. 1. Схема

Паспортные данные силового оборудования схем

Трансформатор с расщепленной обмоткой

Трансформаторы двухобмоточные

Турбогенераторы

Тип           , МВт,

кВ, о. е. , о. е.

Энергосистемы

Воздушные линии электропередачи

короткое замыкание переходный процесс

Расчет параметров схемы замещения

Рис. 2. Схема замещения

Имеем четыре ступени напряжения: I −15,75; II - 230; III - 500; IV - 10,5 кВ.

Принимаем базисную мощность S_б=1000 МВА и базисные напряжения:

U_бI −15,75; U_бII - 230; U_бIII - 515; U_бIV - 10,5 кВ;

Рассчитываем базисные токи:

. Синхронные генераторы Г5, Г6, Г12:

. Трансформатор с расщепленной обмоткой ТР3:

. Воздушные линии Л1, Л2, Л3:

. Двухобмоточные трансформаторы Т4, Т8:

. Электроэнергетическая система С3:

Расчет переходного процесса для режима  - трехфазного КЗ

Преобразуем схему (рис. 2.) относительно узла К ⁽³⁾

а)

б)

в)                                           г)

Рис. 3. (а-г) Этапы преобразования схемы; г - двухлучевая схема

Преобразуем "треугольник" сопротивлений (18-7-9) в трехлучевую "звезду" (19-20-21):

ü  Действующие значения периодической слагаемой тока короткого замыкания, приведенное к U_срII=230 кВ

ü  Ударный ток короткого замыкания, k_уд=1,85÷1,92 [1, табл.4.1.]

ü  Мощность короткого замыкания

ü  Остаточное напряжение на шинах генератора Г12 (узел ∇) находится на основе второго закона Кирхгофа как сумма падений напряжения на участках i, соединяющих рассматриваемый узел с местом КЗ

ü  Действующее значение периодической слагаемой тока генератора Г12 для t=0,3 с.

где I_{г (0) -} ток КЗ генератора в момент времени t=0 с, определяется как

коэффициент затухания γ_гt определяется по расчетным кривым при

t=0,3 c и  [1, рис.4.2.]: γ_гt =0,69

ü  Ток двухфазного КЗ определяется по приближенному соотношению