Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра «Электрические станции и электроэнергетические системы»

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Лабораторный практикум

Студент, ЗЭМ06-03 А. Г. Григорчук

Преподаватель А. М. Дяков

Красноярск 2011

Цель работы — ознакомление с методикой расчёта режимов коротких замыканий с использованием ЭВМ на базе программного комплекса TKZ.

ЗАДАНИЕ

Вариант 20-2.

1 При трёхфазном КЗ в узле 10 заданной схемы (рисунок 1) вычислить величину периодической слагающей аварийного тока в

начальный момент переходного процесса.

2 Рассчитать двухфазное короткое замыкание на землю и определить ток в линии W3 и напряжение в узле 11(точка М).

Рисунок 1 – Схема электроэнергетической системы

Исходные данные [1].

Таблица 1 – Генераторы

Обозначение.	Тип	, МВ·А	, кВ	, кА
G1, G2	СВ-840/130-52	50	10,5	2,76	0,2
G3	ТВФ-120-2У3	125	10,5	6,875	0,192
GС1, GС1	КС-10-6 У3	10	6,3	−	0,22

Таблица 2 – Трансформаторы и автотрансформаторы

Обо-знач.	Тип	, МВ·А	, %
			ВС	ВН		СН
Т1, Т2	ТДЦ-80000/110/10,5	80000	_	11		_
Т3	ТДЦ-125000/110/10,5	125000	_	10,5		_
Т4	ТРДН-80000/110/10,5	80000	_	10,5		_
АТ	АТДЦТН-100000/220/110/11	100000	11	31		19

Таблица 3 – Энергетическая система

Обозначение	, МВ·А
GS	1200	0,19	0,32

Таблица 4 – Реактор

Обозначение	Тип
LR	РБГ-10-2500-0,14 У3

Таблица 6 – Линии

Обозначение	Длина, км
W1	50	0,44	5,5
W2	60	0,436	3,5
W3	45	0,424	3,2
W4	20	0,404	3

Таблица 5 – Нагрузка

Обозначение	, МВ·А
Н10	60

СОДЕРЖАНИЕ

1 Выбор базисных условий……………………………………………. 2 Определение параметров электрической схемы замещения электроэнергетической системы…………………………………… 2.1 Вычисление режимных параметров……………………………. 2.2 Определение системных параметров…………………………… 3 Лабораторная работа 1. Расчёт трёхфазного короткого замыка- ния……………………………………………………………………. 3.1 Подготовка исходных данных…………………………………. 3.2 Пакет исходных данных………………………………………… 3.3 Результаты расчёта аварийного режима……………………….. 4 Лабораторная работа 2. Расчёт двухфазного КЗ на землю………. 4.1 Подготовка исходных данных…………………………………. 4.2 Пакет исходных данных………………………………………… 4.3 Результаты расчёта аварийного режима………………………. Список использованных источников…………………………………

6 6 7 7 10 10 12 12 13 14 14 14 16

1 Выбор базисных условий

Расчёт проводим в относительных единицах, используя приближённое привидение к одной ступени напряжения, при базисных условиях

S_б = 1000 МВ·А; U_б = U_ср,ном*

Базисные напряжения:

Базисный ток

кА.

2 Определение параметров электрической схемы замещения электроэнергетической системы

Рисунок 2 – Исходная схема замещения

2.1 Вычисление режимных параметров

Так как U_б = U_ср,ном на всех ступенях напряжения, то величины ЭДС в относительных базисных и номинальных единицах равны:

.

Значения ЭДС Е_*(н) приняты из [2, с. 24].

Гидрогенераторы:

Турбогенератор:

Система:

Синхронные компенсаторы:

Обобщенная нагрузка:

2.2 Определение системных параметров

Расчёт параметров схемы замещения.

Индуктивные сопротивления гидрогенераторов G1, G2

,

где – сверхпереходное индуктивное сопротивление генератора;

S_ном – номинальная полная мощность гидрогенератора, МВ·А.

Индуктивные сопротивления турбогенератора G3

,

где – сверхпереходное индуктивное сопротивление генератора;

S_ном. – номинальная полная мощность турбогенератора, МВ·А.

Индуктивное сопротивление системы GS

,

где – индуктивное сопротивление системы;

S_ном – полная мощность системы, МВ·А.

Индуктивные сопротивления синхронных компенсаторов GС1, GС2

,

где – сверхпереходное индуктивное сопротивление компенсатора;

S_ном – номинальная полная мощность компенсатора, МВ·А.

Индуктивные сопротивления линии W1–W4

;

;

;

,

где х₍₁₎ – удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км;

l_W – длина линии, км.

Индуктивные сопротивления:

­– трансформаторов Т1, Т2

– трансформатора Т3

;

– трансформатора Т4 с расщепленной обмоткой НН

;

;

– автотрансформатора АТ

;

;

;

;

;

,

где u_К – напряжение КЗ трансформатора, %;

S_ном – номинальная полная мощность трансформатора, МВ·А.

Индуктивные сопротивления реактора LR

,

где X_LR – индуктивное сопротивление реактора, Ом.

3 Лабораторная работа 1. Расчёт трёхфазного кз

Машинная схема для расчёта аварийного режима на ЭВМ по программе TKZ, составленная на основании электрической схемы замещения (см. рисунок 2), представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Машинная схема для расчёта аварийного режима на ЭВМ

3.1 Подготовка исходных данных

Массив комплексных сопротивлений схемы замещения

G1:

G2:

G3:

GS:

GС1:

GС2:

Н10:

Т1:

Т2:

Т4ВН:

Т4НН1:

Т4НН2:

Т3:

АТВ:

АТС:

АТН:

W1:

W2:

W3:

W4:

LR:

Массив комплексных ЭДС.

Для расчёта на ПК фазные значения ЭДС в относительных единицах умножаем на :

G1:

G2:

G3:

GS:

GС1:

GС2:

Н10: