Переходные процессы в электрических системах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

С увеличением выработки электрической энергии дальнейшее быстрое развитие получат системы электроснабжения (СЭС) промышленных предприятий, транспорта, городов, сельского хозяйства и других отраслей народного хозяйства, которые являются основными потребителями электрической энергии.

Современные энергосистемы включают в себя большое количество электростанций, трансформаторных подстанций, линий электропередачи различного напряжения. Для выбора электрических аппаратов, проводников, шин, кабелей и токоограничивающих реакторов необходимо знать токи КЗ в них. При этом основная цель расчета состоит в определении периодической составляющей тока трехфазного КЗ в месте повреждения. Учет апериодической составляющей производится приближенно.

Производить расчеты токов КЗ с учетом всех факторов достаточно сложно и часто практически невозможно. Вместе с тем, для решения вышеуказанных практических задач при проектировании и эксплуатации электроустановок оказывается вполне достаточным располагать приближенными значениями токов КЗ. Поэтому при расчетах вводится ряд допущений, не оказывающих значительного влияния на точность и позволяющих существенно упростить расчет. К таким допущениям относятся следующие:

-пренебрегают насыщением магнитных систем;

-принимают, что ЭДС всех генерирующих источников совпадают по фазе;

-пренебрегают токами намагничивания силовых трансформаторов и автотрансформаторов;

-трехфазная система сохраняет симметрию во всех точках, кроме места повреждения;

-нагрузки учитываются приближенно некоторым постоянным сопротивлением;

-пренебрегают учетом активных сопротивлений проводников в сетях 35 кВ и выше;

-приближенно учитывают затухание апериодической составляющей тока КЗ в сложной схеме

Следует иметь в виду, что эти допущения не вызывают ошибок, превышающих 5%.

Исходные данные:

1.1 Установивший режим

Расчет токов КЗ начинают с составления расчетной схемы. Расчетная схема представляет собой однолинейную схему рассматриваемой системы с указанием тех элементов, которые влияют на величину тока КЗ. Расчетная схема должна отображать нормальный режим работы системы.

Расчетная схема курсовой работы изображена на рисунке 1.

1.1.1 Составление схемы замещения

По расчетной схеме составляем схему замещения. Схемой замещения называют электрическую схему, соответствующую по исходным данным расчетной схеме, но в которой все электромагнитные (трансформаторные) связи заменены электрическими.

Для того, чтобы схему замещения можно было преобразовать к простейшему виду, необходимо привести параметры элементов схемы к одной какой-либо ступени напряжения или выразить эти параметры в единых масштабах. Последнее в установках свыше 1000 В удобнее всего производить с помощью системы относительных единиц (о.е.). Чтобы получить относительное значение какой-либо величины, нужно поделить ее на величину, принятую за единицу измерения. При этом за единицу измерения или, как принято называть, за базисную величину может быть принято любое количественное значение параметра соответствующей размерности.

В качестве базисных примем следующие величины:

кА

Теперь определим параметры элементов схемы замещения в о.е. при принятых нами базисных условиях:

-система С:

Е_*=1

-нагрузка:

-генераторы:

G1:

G2:

G3:

E₄=I_f=2,7

G4:

E₆=I_f=2,45

-автотрансформатор АТ1:

-трансформаторы

Т2:

Т5:

Т6:

-линии электропередач:

W1+W2:

W3+ W4:

W5:

W6:

W7+W8:

Схема замещения курсовой работы представлена на рисунке 2.

После шага 1 упрощения схема замещения примет вид показанный на рисунке 3.

Рис.3 Схема замещения после шага 1

Шаг 2.

После шага 2 упрощения схема замещения примет вид показанный на рисунке 4.

Рис.4 Схема замещения после шага 2

Шаг 3.

После шага 3 упрощения схема замещения примет вид показанный на рисунке 5.

1.1.3 Расчет тока КЗ

Ток КЗ в относительных единицах будет равен:

Ток КЗ в именованных единицах будет равен:

-система С:

Е_*=1

ток замыкание электрический переходный

-нагрузка:

Е2= Е7=0,85

-генераторы:

G1:

Е₃=

G2:

Е₁=

G3:

Е₄=

G4:

Е₆=

-автотрансформатор АТ1:

-трансформаторы:

Т5:

Т6:

-линии электропередач:

W1+W2:

W3+ W4:

W5:

W6:

W7+W8:

Схема замещения курсовой работы представлена на рисунке 2.

Рис.2 Схема замещения электрической системы

1.1.2 Упрощение схемы замещения

После того как схема замещения составлена и определены сопротивления всех элементов, она преобразуется к наиболее простому виду. Преобразование (свертывание) схемы выполняется в направлении от источника питания к месту КЗ. Поэтому преобразование схемы выгодно вести так, чтобы аварийная ветвь по возможности была сохранена до конца преобразования или, в крайнем случае, участвовала в нем только на последних его этапах.

Шаг 1.

После шага 1 упрощения схема замещения примет вид показанный на рисунке 3.

Рис.3 Схема замещения после шага 1

Шаг 2.

После шага 2 упрощения схема замещения примет вид показанный на рисунке 4.

Рис.4 Схема замещения после шага 2

Шаг 3.

После шага 3 упрощения схема замещения примет вид показанный на рисунке 5.

Рис.5 Схема замещения после шага 3

1.1.3 Расчет тока КЗ

Ток КЗ в относительных единицах будет равен:

Ток КЗ в именованных единицах будет равен:

Размещено на Allbest.ru