Расчет токов коротких замыканий в электроэнергетических системах

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

http: ///

http: ///

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

«Юго — Западный государственный университет»

Кафедра «Электроснабжение»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «переходные процессы в электроэнергетических системах»

на тему «Расчет токов коротких замыканий в электроэнергетических системах»

Автор работы Н. В. Блудов

Руководитель работы В.Н. Алябьев

Курск, 2011 г.

Содержание

Введение

1. Исходные данные для расчета токов коротких замыканий в электроэнергетических системах

2. Построение схемы замещения и расчет ее параметров в относительных базисных единицах

3. Расчет трехфазного короткого замыкания

4. Расчет несимметричных КЗ

4.1 Расчет однофазного КЗ

4.2 Расчет двухфазного КЗ

4.3 Расчет двухфазного КЗ на землю

5. Векторные диаграммы токов и напряжений для несимметричных КЗ

6. Расчет ударного тока трехфазного КЗ

7. Расчёт тока установившегося трёхфазного КЗ с учетом действия АРВ

8. Расчет периодической составляющей тока трёхфазного КЗ для момента времени 0,2 (с)

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Для электроустановок характерны 4 режима: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный, причем аварийный режим является кратковременным режимом, а остальные — продолжительными режимами. При переходе от одного режима к другому возникают переходные процессы. Изучение переходных процессов, их влияния и последствий необходимо для выявления причин возникновения, физики процессов и разработки методов управления ими. Как известно, переходный процесс характеризуется совокупностью электромагнитных и электромеханических изменений в системе, которые взаимосвязаны и представляют собой единое целое. Однако рассмотрение всех процессов в их единстве значительно усложняет изучение и для упрощения переходный процесс делят на две стадии: электромагнитные и электромеханические переходные процессы. Из всего многообразия электромагнитных переходных процессов наиболее распространенными являются переходные процессы, вызванные короткими замыканиями. КЗ сопровождаются увеличением токов в окрестности поврежденного участка и снижением напряжений.

Расчет токов короткого замыкания необходим для выбора и проверки электрооборудования по условиям короткого замыкания, для выбора установок и оценки возможного действия релейной защиты и автоматики, для определения влияния токов нулевой последовательности линий электропередачи на линии связи и для выбора заземляющих устройств.

1. Исходные данные для расчета токов коротких замыканий в электроэнергетических системах

Вариант (12), точка — (К3).

Рисунок П 4. 12.

Генераторы:

Г1: ТВВ-200; Г2: ТВВ-200.

Сеть: С1: 2100 МВА; С2: 2500 МВА.

Нагрузки: Н1: 20 мВт, cos =0,75; Н2: 12 МВт, cos =0,85; Н3: 65 МВт, cos =0,9; Н4: 61 мВт, cos =0,9.

Трансформаторы:

Т1: ТЦ- 250 000/220; Т2: ТДЦ- 400 000/220;

Т3: ТДЦ- 125 000/110; Т4: ТД- 80 000/220;

Автотрансформаторы:

АТ1: АТДЦТН — 250 000/220; АТ2: АТДЦТН — 250 000/220;

Воздушные линии:

Л1: 21 км, АС-300; Л2: 31 км, АС-300; Л3: 28 км, АС-240; Л4: 21 км, АС-240.

2. Построение схемы замещения и расчет ее параметров в относительных базисных единицах

Расчет токов коротких замыканий (КЗ) ведется, как правило, в относительных единицах. Реальную схему, имеющую трансформаторные связи, замещают эквивалентной электрически связанной схемой, параметры которой приведены к единой ступени напряжения и единой базисной мощности.

За базисную мощность SБ (MBA) целесообразно принимать число, кратное 10 (10,100,1000 MBA и т. д.), близкое к установленной мощности генераторов в расчетной схеме. За основное базисное напряжение UБ (кВ) следует принимать номинальное напряжение аварийной ступени.

За базисную мощность примем SБ =1000 МВА.

За основное базисное напряжение примем UБ = 230 кВ.

Расчетные данные для заданного варианта:

Обобщенная нагрузка: X"=0. 350, E"=0. 85

ТВВ-200: Sн = 235,3 МВА, X"=0. 200, E"=1. 13

ТВВ-200: Sн = 235,3 МВА, X"=0. 200, E"=1. 13

ТЦ- 250 000/220: Sн = 250 МВА, uк = 11%

ТДЦ- 400 000/220: Sн = 400 МВА, uк = 11%

ТДЦ- 125 000/110: Sн = 125 МВА, uк = 10.5%

ТД- 80 000/220: Sн = 80 МВА, uк = 11%

АТДЦТН-250 000/220: Sн = 250 МВА, uк (вн-сн) =11%, uк (вн-нн) =32%, uк (сн-нн) =20%.

АТДЦТН-250 000/220: Sн = 250 МВА, uк (вн-сн) =11%, uк (вн-нн) =32%, uк (сн-нн) =20%.

Л1: X0=0,429 Ом/км, Uбл=230 кВ, r0=0,098 ОМ/км;

Л2: X0=0,429 Ом/км, Uбл=230 кВ, r0=0,098 ОМ/км;

Л3: X0=0,435 Ом/км, Uбл=230 кВ, r0=0,121 ОМ/км;

Л4: X0=0,435 Ом/км, Uбл=230 кВ, r0=0,121 ОМ/км;

С1: 2100 МВА

С2: 2500 МВА

Средние значения ударного коэффициента при КЗ (Таблица П3. 1) на сборных шинах вторичного напряжения подстанций с трансформаторами мощностью: 30 — 100 МВА: 1,8 -1,94;

100 МВА и выше: 1. 85−1. 92.

Средние значения X/R для элементов электрических систем (Таблица П3. 2):

Турбогенератор мощностью от 100 МВА до 500 МВА: 100−140;

Трансформатор мощностью 60… 500 МВА: 20−50;

Воздушные линии: 2−8;

Обобщенная нагрузка: 2.5.

Формулы для вычисления параметров эквивалентной схемы замещения:

для генераторов:

где Xd, Хd// — синхронное сопротивление генератора по продольной оси и его сверхпереходное сопротивление в относительных номинальных единицах;

SH — номинальная мощность генератора, MBA.

для трансформаторов:

где uk% — номинальное напряжение короткого замыкания двухобмоточного трансформатора (%).

SH — номинальная мощность трансформатора, МВА.

для автотрансформаторов:

Uкв=0,5*(Uк (вн-сн)+ Uк (вн-нн) — Uк (сн-нн))=0,5*(32+11−20)=11,5%

Uкс=0,5*(Uк (вн-нн)+ Uк (сн-нн) — Uк (вн-сн))=0,5*(11+20−32)=-, 05%

Uкн=0,5*(Uк (вн-сн)+ Uк (сн-нн) — Uк (вн-нн))=0,5*(32+20−11)=20,5%

Так как автотрансформаторы установлены одинаковые Xат1=Хат2:

для линий электропередачи (воздушных, кабельных):

где Х0 — удельное сопротивление линии, Ом/км;

l — длина линии, км; UБЛ — среднее номинальное напряжение линии, кВ.

для нагрузок

где — мощность нагрузки, выраженная в относительных единицах; H — номинальный угол нагрузки.

для системы

короткий замыкание трехфазный заземляющий

3. Расчет трехфазного короткого замыкания

Генераторы, крупные синхронные двигатели и компенсаторы, а также обобщенные нагрузки мощных узлов учитываются в схеме замещения своими сверхпереходными ЭДС () и сопротивлениями ().

Представим схему замещения прямой последовательности.

Преобразуем данную схему замещения. Для расчета эквивалентных ЭДС и эквивалентных сопротивлений воспользуемся системой MATLAB.

1. Преобразуем параллельно включенные ЭДС первого генератора и первой нагрузки, затем второго генератора и второй нагрузки:

Ee1=(1. 13*Zn1+0*Zg1)/(Zn1+Zg1)=1. 1128 — 0. 0189i

Ee2=(1. 13*Zn2+0*Zg2)/(Zg2+Zn2)=1. 1228 — 0. 0114i

2. Вычислим сопротивления стоящие между соответствующими генераторами и нагрузками:

Ze1=(Zn1*Zg2/(Zn1+Zg2))+Zt1 = 0. 0142 + 1. 2771i

Ze2=(Zn2*Zg2/(Zn2+Zg2))+Zt2 = 0. 0086 + 1. 1196i

3. Вычислим первые эквивалентные ЭДС и сопротивление:

Eekv1=(Ee1*Ze2+Ee2*Ze1)/(Ze1+Ze2)= 0. 8910 + 0. 5721i

Zekv1=(Ze1*Ze2)/(Ze1+Ze2) = 0. 0055 + 0. 5966i

Получим схему:

4. Произведем преобразования для получения сопротивления и ЭДС стоящих после точки короткого замыкания в схеме замещения. Так как в схеме имеются автотрансформаторы, будем при необходимости преобразовывать звезды сопротивлений в треугольники сопротивлений. Принимая ЭДС системы равными бесконечности, мы имеем право разделять ветви с такими ЭДС на две:

Z1=Zat1n+Zc2+(Zat1n*Zc2/Zat1n) = 0 + 1. 6200i

Z2=Zat2n+Zc2+(Zat2n*Zc2/Zat1n) = 0 + 1. 6200i

Z3=Zat1n+Zat2n+(Zat1n*Zat2n/Zc2) = 0 + 3. 3210i

Z11=Zat1c+Zc1+(Zat1c*Zc1/Zat2c)= 0 + 0. 9320i

Z22=Zat2c+Zc1+(Zat2c*Zc1/Zat1c) = 0 + 0. 9320i

Z33=Zat1c+Zat2c+(Zat1c+Zat2c/Zc1)= -0. 0420 — 0. 0600i

Z111=Z1*Z11/(Z1+Z11) = 0 + 0. 5916i

Z222=Z111 = 0 + 0. 5916i

Z333=Z3*Z33/(Z3+Z33)= -0. 0436 — 0. 0605i

Z4=Zat1v+Z111+(Zat1v+Z111/Z333) = -6. 4379 — 3. 1215i

Z5=Z111+Z333+(Z111*(Z333/Zat1v)) = -0. 0996 + 0. 4532i

Z6=Zat1v+Z333+(Zat1v+Z333/Z111) = -0. 1459 + 0. 9331i

Z7=(Z5*Z222)/(Z5+Z222) = -0. 0316 + 0. 2596i

Z8=Z6+Z7+(Z6*Z7/Zat2v)= -0. 3241 + 1. 7094i

Z9=Zat2v+Z7+(Zat2v*Z7/Z6) = -0. 0273 + 0. 8470i

Z10=Zat2v+Z6+(Zat2v*Z6/Z7) = -0. 2021 + 3. 0531i

Z12=(Z4*Z8)/(Z4+Z8)=-0. 7561 + 1. 6357i

Z13=ZL3+Z12+(ZL3*Z12/Z10) = -0. 7008 + 2. 0063i

Z14=Z10+Z12+(Z10*Z12/ZL3) = -17. 1860 +21. 0105i

Z15=ZL3+Z10+(ZL3*Z10/Z12) = 0. 1112 + 3. 6068i

Z16=(Z14*Z9)/(Z14+Z8) = -0. 0491 + 0. 8004i

Z17=Z15+Z16+(Z15*Z16/ZL4) = -4. 9407 +19. 6512i

Z18=ZL4+Z16+(ZL4*Z16/Z15)= 0. 0097 + 1. 0127i

Z19=ZL4+Z15+(ZL4*Z15/Z16)= 0. 4623 + 4. 5339i

Z20=Z13*Z17/(Z13+Z17)= -0. 6190 + 1. 8218i

E13=(Zn3+Zt3)/(Zn3+Zt3+Z20)=0. 9606 — 0. 1250i

E24=(Zn4+Zt4)/(Zn4+Zt4+Z18)= 0. 9642 — 0. 0527i

Z21=((Zn3+Zt3)*Z20)/(Zn3+Zt3+Z20)=-0. 3670 + 1. 8275i

Z22=((Zn4+Zt4)*Z18)/(Zn4+Zt4+Z18)=0. 0627 + 0. 9760i

Z23=ZL1+Z21+(ZL1*Z21/Z19)= -0. 3291 + 2. 0690i

Z24=Z19+Z21+(Z19*Z21/Zl1)= -16. 0250 +52. 1159i

Z25=Zl1+Z19+(Zl1*Z19/Z21)= 0. 7252 + 5. 0707i

E1324=(E13*Z22+E24*Z24)/(Z22+Z24) = 0. 9637 — 0. 0539i

Наша схема примет вид:

Eekv2=(E13*(Z26+Z27)+E1324*Z23)/(Z23+Z26+Z27)= 0. 9585 — 0. 0795i

Zekv2=(Z23*(Z26+Z27))/(Z23+Z26+Z27) =0. 0012 + 0. 7705i

Наша схема примет окончательный вид:

5. Рассчитаем окончательные эквивалентные ЭДС и сопротивление для упрощенной схемы замещения:

Zekv=Zekv2*Zekv1/(Zekv2+Zekv1)=0. 0020 + 0. 3362i

Eekv=(Eekv1*Zekv2+Eekv2*Zekv1)/(Zekv2+Zekv1)= 0. 9192 + 0. 2876i

6. Определим базисный ток для нашей схемы и рассчитаем ток трехфазного короткого замыкания:

Ib=1000/1. 73 205*230 =1. 3279e+005=2,51 кА

Ikz (3)=Eekv/Zekv*Ib=1. 1573 — 3. 6235i= 9,5 кА

4. Расчет токов несимметричных КЗ

При приближенных расчетах сопротивление обратной последовательности можно принять равной сопротивлению прямой последовательности.

Составление схемы замещения нулевой последовательности.

Составление схемы нулевой последовательности следует начинать от точки, где возникла несимметрия.

Произведем преобразование схемы нулевой последовательности:

Z13=(3. 5*ZL3)+Z12+((3. 5*ZL3)+Z12/Z10)=0. 2627 + 3. 4570i

Z14=Z10+Z12+(Z10*Z12/3. 5*ZL3)=-0. 8774 + 4. 3202i

Z15=(3. 5*ZL3)+Z10+(3. 5*ZL3*Z10/Z12)=0. 8944 + 4. 9911i

Z16=Zk14*Z9/(Zk14+Z8)=-0. 0218 + 0. 6072i

Z17=Zk15+Zk16+(Zk15*Zk16/(3. 5*ZL4))= 0. 1659 +10. 4276i

Z18=3. 5*ZL4+Zk16+(3. 5*ZL4*Zk16/Zk15)= 0. 1622 + 1. 2882i

Z19=3. 5*ZL4+Zk15+(3. 5*ZL4*Zk15/Zk16)=3. 5983 +10. 2198i

Z20=Zk13*Zk17/(Zk13+Zk17)= 0. 1584 + 2. 5980i

Z21=Zt3*Zk18/(Zt3+Zk18) =0. 0251 + 0. 5104i

Z22=Zt4*Zk18/(Zt4+Zk18)= 0. 0431 + 0. 6677i

Z23=3. 5*Zl1+Zk21+(3. 5*Zl1*Zk21/Zk19) = 0. 1708 + 1. 1342i

Z24=Zk19+Zk21+(Zk19*Zk21/(3. 5*Zl1)) =4. 9332 +19. 6679i

Z25=3. 5*Zl1+Zk19+(3. 5*Zl1*Zk19/Zk21)= 10. 3324 +22. 0173i

Z26=Zz22*Zk24/(Zz22+Zk24) =0. 0676 + 0. 9312i

Z27=Zk25*3. 5*ZL2/(Zk25+3. 5*ZL2)=0. 2088 + 0. 8462i

Z0ekv1=Zt1*Zt2/(Zt1+Zt2) =0 + 0. 1692i

Z0ekv2=(Zk23*(Zk26+Zk27))/(Zk23+Zk26+Zk27)=0. 1056 + 0. 6924i

Z0ekv=Z0ekv1*Z02ekv/(Z0ekv1+Z02ekv)= 0. 0040 + 0. 1365i

Схема будет иметь окончательный вид:

Ток однофазного КЗ:

Ikz1=(3*Eekv/(2*Zekv+Z0ekv))*Ib =2. 7616 — 8. 5298i=8,9 кА

Ток двухфазного КЗ:

Ikz2=(1. 73 205*Eekv/(2*Zekv))*Ib=1. 8946 — 5. 9320i=6,22 кА

Ток двухфазного КЗ на землю:

Ikz21=((1. 73 205*Eekv*(1Zekv*Z0ekv/(Zekv+Z0ekv)^2)^0. 5)/

(Zekv+Zekv*Z0ekv/(Zekv+Z0ekv)))*Ib =2. 6620 — 8. 1925i=8,61 кА

4.1 Расчет однофазного КЗ

..

Ia =0. 3667 — 1. 1327i

a=(-0. 5+0. 886j) a2=(-0. 5−0. 866j)

Ib1=Ia*a2=-1. 1643 + 0. 2488i

Ic1=Ia*a=0. 8202 + 0. 8913i

Ib2=Ia*a=0. 8202 + 0. 8913i

Ic2=Ia*a2=-1. 1643 + 0. 2488i

Ua1=-Ia*(Zekv+Z0ekv)=-0. 5376 — 0. 1666i

Ua0=Ia*Z0ekv=0. 1561 + 0. 0455i

Ua2=Ia*Zekv= 0. 3816 + 0. 1211i

Ub=Ia*((a-a2)*Zekv+(1-a2)*Z0ekv)=-0. 0174 + 0. 8719i

Uc=Ia*((a2-a)*Zekv+(1-a)*Z0ekv)=0. 4865 — 0. 7385i

Ub1=Ua1*a2=0. 1246 + 0. 5489i

Ub2=Ua2*a =-0. 2980 + 0. 2775i

Uc1=Ua1*a=0. 4164 — 0. 3931i

Uc2=Ua2*a2=-0. 0860 — 0. 3910i

4.2 Расчет двухфазного КЗ

= 0

Ia1=Eekv/(Zekv*2)=0. 4358 — 1. 3643i

Ib=Ia1*(a2-a)=-2. 3631 — 0. 7547i

Ua1=Ia1*Zekv=0. 4596 + 0. 1438i

Ua1= Ua2

Ua=Ua1*2=0. 9192 + 0. 2876i

Ib1=Ia1*a2=-1. 3994 + 0. 3048i

Ib2=Ia1*a=0. 9636 + 1. 0595i

Ic=-Ib=2. 3631 + 0. 7547i

Ub1=Ua1*a2= -0. 1053 — 0. 4699i

Ub2=Ua1*a=-0. 3543 + 0. 3261i

4. 3 Двухфазное КЗ на землю

=0

Ia1=Eekv/(Zekv+Zekv*Z0ekv/(Zekv+Z0ekv))=0. 6841 — 2. 1147i

Ia2=-Ia1*Zekv/(Zekv+Z0ekv)=-0. 4968 + 1. 5007i

Ia0=-Ia1*Z0ekv/(Zekv+Z0ekv)=-0. 1874 + 0. 6140i

Ib=Ia1*a2+Ia2*a+Ia0=-3. 4420 — 0. 1116i

Ic=Ia1*a+Ia2*a2+Ia0=2. 8922 + 1. 9573i

Ib1=Ia1*a2= -2. 1734 + 0. 4649i

Ic1=Ia1*a=1. 5316 + 1. 6635i

Ic2=Ia2*a2=1. 5480 — 0. 3202i

Ib2=Ia2*a=-1. 0812 — 1. 1905i

Ua1=-Ia1*Zekv*Z0ekv/(Zekv+Z0ekv)=-0. 2068 — 0. 0618i

Ua2=Ia2*Zekv=-0. 5056 — 0. 1641i

Ua0=Ia0*Z0ekv=-0. 0846 — 0. 0231i

Ub1=Ua1*a2=0. 0499 + 0. 2100i

Uc1=Ua1*a=0. 1581 — 0. 1524i

5. Векторные диаграммы токов и напряжений для несимметричных КЗ

Масштаб = 0.1 о.е. на 1 см

Диаграмма токов однофазного КЗ

Диаграмма напряжений однофазного КЗ.

Диаграмма токов двухфазного КЗ

Диаграмма напряжений двухфазного КЗ

Диаграмма напряжений двухфазного КЗ на землю

Диаграмма токов двухфазного КЗ на землю

6. Расчет ударного тока короткого замыкания

Определяем постоянную времени:

Определяем ударный коэффициент:

Определяем ударный ток в именованных единицах:

Определяем наибольшее действующее значение полного тока КЗ:

7. Расчёт тока установившегося трёхфазного КЗ с учетом действия АРВ

1. Находим сопротивление от генераторов до точки КЗ:

2. Находим критические сопротивления для генераторов и определяем режим их работы:

Для первого и второго генераторов критическое сопротивление больше внешнего — режим предельного возбуждения:

В остальных случаях критическое сопротивление меньше внешнего и выбираем нормальный режем работы т. е. :

1. Представим схему замещения.

Преобразуем данную схему замещения, для этого:

1. Преобразуем параллельно включенные ЭДС первого генератора и первой нагрузки, затем второго генератора и второй нагрузки:

Ee1=(3. 39*Zn1+0*Zg1)/(Zn1+Zg1)= 2. 8531 — 0. 4466i

Ee2=(3. 39*Zn2+0*Zg2)/(Zg2+Zn2)= 3. 1469 — 0. 3168i

2. Вычислим сопротивления стоящие между соответствующими генераторами и нагрузками:

Ze1=(Zn1*Zg1/(Zn1+Zg1))+Zt1 = 1. 1791 + 7. 9724i

Ze2=(Zn2*Zg2/(Zn2+Zg2))+Zt2 = 0. 8364 + 8. 5832i

3. Вычислим первые эквивалентные ЭДС и сопротивление:

Eekv1=(Ee1*Ze2+Ee2*Ze1)/(Ze1+Ze2)= 2. 9966 — 0. 3876i

Zekv1=(Ze1*Ze2)/(Ze1+Ze2) = 0. 5106 + 4. 1359i

Произведем преобразования для получения сопротивления и ЭДС стоящих после точки короткого замыкания в схеме замещения. Так как в схеме имеются автотрансформаторы, будем при необходимости преобразовывать звезды сопротивлений в треугольники сопротивлений. Принимая ЭДС системы равными бесконечности, мы имеем право разделять ветви с такими ЭДС на две:

Z1=Zat1n+Zc2+(Zat1n*Zc2/Zat1n) = 0 + 1. 6200i

Z2=Zat2n+Zc2+(Zat2n*Zc2/Zat1n) = 0 + 1. 6200i

Z3=Zat1n+Zat2n+(Zat1n*Zat2n/Zc2) = 0 + 3. 3210i

Z11=Zat1c+Zc1+(Zat1c*Zc1/Zat2c)= 0 + 0. 9320i

Z22=Zat2c+Zc1+(Zat2c*Zc1/Zat1c) = 0 + 0. 9320i

Z33=Zat1c+Zat2c+(Zat1c+Zat2c/Zc1)= -0. 0420 — 0. 0600i

Z111=Z1*Z11/(Z1+Z11) = 0 + 0. 5916i

Z222=Z111 = 0 + 0. 5916i

Z333=Z3*Z33/(Z3+Z33)= -0. 0436 — 0. 0605i

Z4=Zat1v+Z111+(Zat1v+Z111/Z333) = -6. 4379 — 3. 1215i

Z5=Z111+Z333+(Z111*(Z333/Zat1v)) = -0. 0996 + 0. 4532i

Z6=Zat1v+Z333+(Zat1v+Z333/Z111) = -0. 1459 + 0. 9331i

Z7=(Z5*Z222)/(Z5+Z222) = -0. 0316 + 0. 2596i

Z8=Z6+Z7+(Z6*Z7/Zat2v)= -0. 3241 + 1. 7094i

Z9=Zat2v+Z7+(Zat2v*Z7/Z6) = -0. 0273 + 0. 8470i

Z10=Zat2v+Z6+(Zat2v*Z6/Z7) = -0. 2021 + 3. 0531i

Z12=(Z4*Z8)/(Z4+Z8)=-0. 7561 + 1. 6357i

Z13=ZL3+Z12+(ZL3*Z12/Z10) = -0. 7008 + 2. 0063i

Z14=Z10+Z12+(Z10*Z12/ZL3) = -17. 1860 +21. 0105i

Z15=ZL3+Z10+(ZL3*Z10/Z12) = 0. 1112 + 3. 6068i

Z16=(Z14*Z9)/(Z14+Z8) = -0. 0491 + 0. 8004i

Z17=Z15+Z16+(Z15*Z16/ZL4) = -4. 9407 +19. 6512i

Z18=ZL4+Z16+(ZL4*Z16/Z15)= 0. 0097 + 1. 0127i

Z19=ZL4+Z15+(ZL4*Z15/Z16)= 0. 4623 + 4. 5339i

Z20=Z13*Z17/(Z13+Z17)= -0. 6190 + 1. 8218i

E13=(Zn3+Zt3)/(Zn3+Zt3+Z20)=0. 9606 — 0. 1250i

E24=(Zn4+Zt4)/(Zn4+Zt4+Z18)= 0. 9642 — 0. 0527i

Z21=((Zn3+Zt3)*Z20)/(Zn3+Zt3+Z20)=-0. 3670 + 1. 8275i

Z22=((Zn4+Zt4)*Z18)/(Zn4+Zt4+Z18)=0. 0627 + 0. 9760i

Z23=ZL1+Z21+(ZL1*Z21/Z19)= -0. 3291 + 2. 0690i

Z24=Z19+Z21+(Z19*Z21/Zl1)= -16. 0250 +52. 1159i

Z25=Zl1+Z19+(Zl1*Z19/Z21)= 0. 7252 + 5. 0707i

E1324=(E13*Z22+E24*Z24)/(Z22+Z24) = 0. 9637 — 0. 0539i

Z26=Zz22*Z24/(Zz22+Z24)=0. 0557 + 0. 9602i

Z27=Z25*ZL2/(Z25+ZL2)=0. 0561 + 0. 2393i

E2=(E13*(Z26+Z27)+E1324*Z23)/(Z23+Z26+Z27)= 0. 9585 — 0. 0795i

Zekv2=(Z23*(Z26+Z27))/(Z23+Z26+Z27) =0. 0012 + 0. 7705i

4. Рассчитаем окончательные эквивалентные ЭДС и сопротивление для упрощенной схемы замещения:

Zekv=Zekv2*Zekv1/(Zekv2+Zekv1)= 0. 0133 + 0. 6508i

Eekv=(Eekv1*Zekv2+E2*Zekv1)/(Zekv2+Zekv1)= 1. 2801 — 0. 0948i

Наша схема примет окончательный вид:

Ikz (3)=Eekv/Zekv*Ib= -0. 2647 — 4. 9427i = 4. 94 кА

Производим разворачивание схемы и нахождение токов и напряжений на зажимах генератора:

U=Ikz*Zekv1=8. 0941 — 1. 4402i

I1=(Ee1-U)/Ze1=0. 0268 + 0. 6614i

I2=(Ee2-U)/Ze2=0. 0740 + 0. 5836i

I3=I1-U/Xt1=-18. 3689 + 3. 9344i

U2=U-I3*Xt1=16. 1764 — 3. 1713i

I5=U2/Zn1=0. 2715 — 0. 3531i

I4=I1-U/Xt2=-29. 3591 + 5. 8205i

U3=U-I33*Xt2=16. 1679 — 3. 0408i

I6=U22/Zn2=0. 1714 — 0. 1565i

Ig1=I3-I5=-18. 6404 + 4. 2876i

Ig2=I33-I55=-29. 5305 + 5. 9770i

В ходе расчетов подтвердили, что генераторы работают в режиме предельного возбуждения.

8. Определить значение периодической составляющей тока трёхфазного КЗ для момента времени 0,2 с

Определяем номинальные токи генераторов

Определяем токи КЗ от каждого генератора в отдельности:

По типовым кривым изменения периодической составляющей тока КЗ от генератора находим:

Заключение

В курсовой работе были произведены расчеты:

1. параметров схемы замещения.

2. трехфазного КЗ.

3. несимметричных КЗ:

— однофазного КЗ.

— двухфазного КЗ.

— двухфазного КЗ на землю.

4. ударного тока трехфазного КЗ.

5. тока установившегося трёхфазного КЗ с учетом действия АРВ

6. периодической составляющей тока трёхфазного КЗ для момента времени 0,2 с.

А также были построены векторные диаграммы токов и напряжений для несимметричных КЗ.

Список использованной литературы

1. В. Н. Алябьев. Методические указания к курсовой работе «Расчет токов КЗ в электроэнергетических системах». 2011 г.

2. Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков. Справочник «Электрическая часть станций и подстанций». 1989 г.

3. Калькулятор комплексных чисел он-лайн http: //www. kontrolnaya-rabota. ru/s/kopleksnyie-chisla/

4. Под ред. Файбисовича Д. Л. Справочник по проектированию электрических сетей. 2009 г.

5. Л. Д. Рожкова, В. С. Козулин «Электрооборудование станций и подстанций»

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой