работы / КР111
.docxФедеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
САЯНО-ШУШЕНСКИЙ ФИЛИАЛ
институт
КАФЕДРА ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ, ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ,
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
кафедра
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по «Переходные процессы в электроэнергетических системах»
наименование дисциплины
Вариант 3
тема (вариант)
Преподаватель _____________ Л.В. Толстихина
подпись, дата инициалы, фамилия
Студент гр. ЗГЭ 14-01Б, 1401744 ____________ Т.А. Байкова
номер группы, зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия
пгт. Черёмушки 2017
Задание
-
Рассчитать действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания для момента времени для заданной точки .
-
Рассчитать ток ударный в точке
-
Рассчитать действующее значение периодической составляющей тока однофазного короткого замыкания для момента времени для заданной точки .
-
Рассчитать ток ударный в точке
Исходные данные
Рисунок 1 – Исходная схема сети
Таблица 1 – Характеристика варианта
№ схемы |
Точка КЗ |
№ нагрузки |
Мощность, МВА |
3 |
1 |
||
Таблица 2 – Параметры сети
№ схемы |
Линии |
Длина линии, км |
Параметры линии |
Система |
||||
|
|
|||||||
3 |
Л1 |
70 |
0,444 |
0,428 |
3,0 |
150 38 |
100 30 |
|
Л2 |
90 |
0,435 |
0,121 |
3,0 |
Таблица 3 – Параметры генераторов
№ схемы |
№ генератора |
, МВ∙А |
, кВ |
, кА |
Сопротивление, о.е. |
||
3 |
Г1; Г2; Г3; Г4; Г5 |
91,8 |
13,8 |
3,84 |
0,19 |
0,31 |
0,101 |
Таблица 4 – Параметры трансформаторов
№ схемы |
Тип |
Мощность МВ∙А |
ΔPк, кВт |
Напряжение обмотки кВ |
||||||
ВН |
СН |
НН |
В-С |
В-Н |
С-Н |
|||||
3 |
Т1, Т2 ТДЦ-200000/220 |
200 |
580 |
242 |
- |
13,8 |
- |
22 |
- |
|
Т3 ТДЦ-125000/110 |
125 |
400 |
121 |
- |
13,8 |
- |
10,5 |
- |
||
АТ АТДЦТН-63000/220/110 |
63 |
180 |
230 |
121 |
11 |
11 |
35 |
22 |
Решение
Расчёт произведём в относительных единицах.
Для более удобных значений принимаем .
Составим схему замещения прямой последовательности (рис.2).
Определим параметры схемы замещения:
Сопротивление систем
Рисунок 2 – Схема замещения прямой последовательности
Сопротивление линий
;
Линия Л2-двухцепная, поэтому сразу преобразуем два параллельных сопротивления
Сопротивления трансформаторов:
трансформатор Т1,Т2
трансформатор Т3
автотрансформатор АТ
;
;
;
Сопротивление нагрузки
Сопротивление генераторов
генератор Г1, Г2, Г3, Г4, Г5:
Рассчитанные параметры несем на схему замещения (рис.2).
-
Произведём поэтапное преобразование схемы замещения к точке трехфазного короткого замыкания
Рисунок 3 – Первый этап преобразования схемы ЭЭС
Рисунок 4 – Второй этап преобразования
Действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания при
Для дальнейших расчетов необходимо построить и преобразовать данную схему с чисто активными сопротивлениями.
Сопротивление трансформаторов:
Сопротивление генераторов выразим из формулы определения постоянной времени затухания. Примем для турбогенераторов
Рисунок 5 – Схема замещения c активными сопротивлениями
Преобразуем схему замещения:
Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания для точки КЗ
-
При практических расчетах ток ударный наступает через полпериода, т.е. через 0,01 сек. с возникновения короткого замыкания. Т.к. в задании не указано, для какого момента времени необходимо вычислить ударный ток, поэтому рассчитаем его для .
-
Свернём схему прямой последовательности представленной на рис. 2 к точке однофазного короткого замыкания .
Рисунок 6 -преобразование схемы ЭЭС
Схема замещения обратной последовательности идентична схеме прямой последовательности, только все ЭДС=0.
В расчётах принимаем
Составим схему замещения нулевой последовательности.
Рисунок 7 – Схема замещения нулевой последовательности
Рассчитаем параметры схемы замещения нулевой последовательности
Сопротивление систем
Сопротивления линий
Свернём схему к точке однофазного КЗ
Рисунок 8 –Преобразования схемы нулевой последовательности
.
Ток короткого замыкания
В точке однофазного КЗ токи прямой, обратной и нулевой последовательностей находятся в следующем соотношении
о.е.
Действующее значение периодической составляющей
Ток ударный для
Для его расчет необходимо знать τ. Составим схему замещения с активным сопротивлением:
Рисунок 9 –Преобразования схемы прямой последовательности
Преобразуем схему замещения:
Рисунок 10 – Промежуточный этап преобразования схемы прямой последовательности
Найдем
где – суммарное активное сопротивление цепи
.
Список использованных источников
1. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. РД 153-34.0-20.527-98.
2. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей: учебное пособие для студентов вузов / В. М. Блок, Г. К. Обушев, Л. Д. Паперно и др.; под ред. В. М. Блок. – М.: Высшая школа, 1981. – 304 с., ил.
3. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Учебник для электротехнических и энергетических вузов и факультетов. М., «Энергия», 1970.
4. Толстихина, Л. В. Параметры электрооборудования и режимы электро-энергетических систем в примерах и иллюстрациях: учебное пособие для практических занятий / Л. В. Толстихина. – Саяногорск: Сибирский федеральный ун-т; Саяно-Шушенский филиал, 2010. – 180 с.
5. Куценов Д.А. Проектирование электрической части гидроэлектростанций: учебное пособие / Д.А. Куценов. – Саяногорск : СШФ КГТУ, 2006. – 247 с.