Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

_____________Саяно-Шушенский филиал__________

институт

ГГЭЭС

кафедра

Контрольная работа

по Переходные процессы в электроэнергетических системах

наименование дисциплины

Вариант 16

Руководитель __к.т.н.,доцент__ __________ Л.В. Толстихина

должность, ученая степень подпись, дата инициалы, фамилия

Студент ЗГЭ14-01Б ____ _____ ___ ___ __ Д.О. Федоров

номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия

п.г.т. Черёмушки 2017

Задание

1. Рассчитать действующее значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания.

2. Рассчитать ударный ток для трехфазного короткого замыкания в точке К⁽³⁾.

3. Рассчитать действующее значение периодической составляющей тока однофазного короткого замыкания.

4. Рассчитать ударный ток для однофазного короткого замыкания в точке К⁽¹⁾.

Примечание:

• Точки на линиях расположены посередине;

• Для гидрогенератора

• Для турбогенератора

Таблица 1 – Характеристика варианта

№ варианта	№ схемы	Точка и вид КЗ	Нагрузка
			№ нагрузки	Мощность, МВА
16	16		Н2	12,0

Таблица 2 – Характеристика сети

Линии	Длина линий, км	Параметры линии				Система С1			Система С1
		Ом/км	Ом/км		, МВА			, МВА
Л1	200	0,435	0,121	3,0	200		30	300		34
Л2	100	0,429	0,249	4,5

Таблица 3 – Параметры генераторов

Генератор		,кВ	,кА	Индуктивные сопротивления			Тип генератора
Г1, Г2	40,0	10,5	2,2	0,153	0,187	0,074	ТГ
Г3	25,0	10,5	1,375	0,143	0,174	0,068	ТГ

Таблица 4 – Параметры трансформаторов

Трансформатор	Тип	, МВА	, кВ				, %					, кВт
						В-С		В-Н	С-Н
Т1, Т2	ТДТН-63000/220	63	230	38,5	10,5	11		28	12,5	300
Т3, Т4	ТД-16000/35	16	35	-	11	75					90

Таблица 5 – Параметры реакторов

№ схемы	№ варианта	Uном, кВ	Iном, А	Хр фазы, Ом
16	16	10	400	0,3

Рисунок 1 – Схема электрических соединений

Решение

1. Для расчета действующего значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания составим схему замещения электрических соединений (рисунок 2).

Рисунок 2 – Схема замещения электрических соединений

Задаемся базисной величиной мощности , , .

,

,

,

Индуктивные сопротивления и ЭДС генераторов Г1, Г2, Г3:

Индуктивные сопротивления и ЭДС энергетических систем С1, С2:

Индуктивные сопротивления линий:

Индуктивные сопротивления обмоток трансформаторов Т1, Т2, Т3, Т4:

Индуктивное сопротивление и ЭДС нагрузки Н2:

Индуктивное сопротивление реактора:

Рассчитаем эквивалентное сопротивление x_Σ схемы относительно точки . Предварительно преобразуем треугольник с элементами х₆, х₇, х₁₄ в эквивалентную звезду.

Определение начального значения периодической составляющей тока трёхфазного КЗ в точке

2. Ударный ток для трехфазного короткого замыкания КЗ в точке

Для определения ударного коэффициента k_y необходимо рассчитать постоянную времени затухания апериодической составляющей тока КЗ. Рассчитаем активное сопротивление схемы для узла короткого замыкания.

Эквивалентная схема для расчёта активного сопротивления соответствует схеме рис. 3 с заменой индуктивных сопротивлений на активные, все ЭДС принимаются равными нулю.

Для расчета активных сопротивлений элементов схемы замещения принимаем:

- электрическая система x/r = 50

- нагрузка x/r = 25

- реактор x/r = 50

- для трансформаторов значение r_т принять по ∆Pк

-турбогенераторы .

Активные сопротивления генераторов Г1, Г2, Г3:

Активные сопротивления энергетических систем С1, С2:

Активные сопротивления линий:

Активные сопротивления обмоток трансформаторов Т3, Т4:

Активные сопротивления обмоток трансформаторов Т1, Т2:

Активное сопротивление нагрузки Н2:

Активное сопротивление реактора:

Рисунок 3 – Схема замещения электрических соединений с активными сопротивлениями

_{Преобразуем схему замещения с активными сопротивлениями:}

Постоянная затухания апериодической составляющей:

Ударный коэффициент:

Ударный ток:

3. Для расчета действующего значения периодической составляющей тока однофазного короткого замыкания составим схему замещения нулевой последовательности (рисунок 5).

Так как при несимметричном коротком замыкании влияние нагрузок уменьшено, исключаем нагрузки из схемы.

Рисунок 4 – Схема замещения прямой последовательности

Для гидрогенераторов с демпферными обмотками принимаем допущения .

Рассчитаем эквивалентное сопротивление x_Σ схемы относительно точки . Предварительно преобразуем треугольник с элементами х₆, х₇, х₁₄ в эквивалентную звезду.

Схема замещения нулевой последовательности представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Схема замещения нулевой последовательности

Для определения , определим параметры схемы замещения (рис.6), в которой все элементы расчетной схемы учтены только их активными сопротивлениями.

Рисунок 6 – Схема замещения с активными сопротивлениями

Найдём ударный ток в месте КЗ (точке К₃)

Заключение

В данной работе была рассмотрена схема электрических присоединений. Рассчитаны действующие значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ в точке К₃ и тока однофазного КЗ в точке К₄. Проведен расчет ударного тока для каждой точки и .

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Толстихина Л.В. Параметры электрооборудования режимы электроэнергетических систем в примерах и иллюстрациях: учебное пособие для практических занятий / Л.В. Толстихина. – Саяногорск: Сибирский федеральный университет; Саяно-Шушенский Филиал, 2010.- 180с.

2. Куценов, Д.А. Проектирование электрической части ГЭС: учебное пособие / Д.А. Куценов, И.Ю. Погоняйченко. — CШФКГТУ, Саяногорск, 2006. – 200 с.

3. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах [электронный ресурс]: метод. Указания по практ. занятиям / сост.: А.Э. Бобров, А.М. Дяков, В.Б. Зорин, Л.И. Пилюшенко. – Электрон. дан. (2Мб). – Красноярск : ИПК СФУ, 2009. – (Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: УМКД № 1515-1138-2008 / рук. творч. Коллектива А.Э. Бобров).