Расчет токов короткого замыкания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования РФ

Иркутский Государственный Технический Университет

Кафедра электроснабжения и электротехники

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Переходные процессы»

Вариант 51

Иркутск 2015г.

Введение

Расчеты токов к.з. проводятся с целью выбора и проверки электрооборудования по условиям короткого замыкания; выбора уставок и оценки возможного действия релейных защит; влияния токов нулевой последовательности линий электропередачи на линии связи; выбора заземляющих устройств.

Общие положения, регламентированные в при расчете токов

КЗ состоят в следующем.

* Регламентированы 4 вида коротких замыканий - трехфазное КЗ (обозначение - К(3)), двухфазное КЗ - К(2), двухфазное КЗ на землю - К(1,1), однофазное КЗ - К(1). При выборе оборудования расчетным принимается такой вид КЗ в анализируемой схеме, при котором токи КЗ наибольшие.

* Токи КЗ допускается определять путем аналитических расчетов с использованием эквивалентных схем замещения.

* При расчете токов КЗ должны быть учтены все синхронные генераторы и компенсаторы, а также синхронные и асинхронные электродвигатели мощностью 100 кВт и более, если эти электродвигатели не отделены токоограничивающими реакторами или силовыми трансформаторами.

* Допускается не учитывать:

- сдвиг по фазе ЭДС и изменения частоты вращения роторов синхронных генераторов, компенсаторов и электродвигателей;

- ток намагничивания трансформаторов и автотрансформаторов;

- насыщение магнитных систем электрических машин;

- поперечную емкость воздушных линий электропередачи напряжением 110 - 220 кВ, если их длина не превышает 200 км.



Таблица 1.1 - Технические данные внешней системы

Iкз(3),кА	Sкз(3),МВА
	1000

Таблица 1.2 - Технические данные генератора электростанции

Тип SG	PН, МВт	cosцН	, о.е.
ТВС-25Т3	25	0,8	0,13

Таблица 1.3 - Технические данные синхронного двигателя Uном = 10 кВ

Тип СД	Мощность PН , кВт	з, %	cosцН	,о.е.
1) СТД-1600	1600	88	0,9	0,145
2) СТД-630	630	84	0,92	0,157

Таблица 1.4 - Технические данные асинхронного двигателя Uном = 6 кВ

Тип АД	Мощность PН , кВт	з, %	cosцН
2АЗМ-1000	1000	95,8	0,89	5

Таблица 1.5 - Технические данные воздушной и кабельной линий

№ ВЛ	Длина l, км	X1, Ом/км на одну цепь	x0/x1
ВЛ1	7,5	0,35	3,5
ВЛ2	13	0,32	3,5

Таблица 1.6 - Технические данные трансформаторов Т1,Т2

Тип	Напряжение обмоток, кВ	ДPКЗ, кВт	UК%
	ВН	СН	НН
ТДН-16000/110	115	-	10,5	85	10,5
ТРДН-25000/110	115	-	6,3-10,5	120	ВН-НН	НН1-НН2
					10,5	30

Таблица 1.7 - Технические данные статической нагрузки

Н1	P=6 МВА	cosц=0,8
Н2	P=7 МВА	cosц=0,8

замыкание короткий расчет

В курсовой работе для схемы системы электроснабжения, типе электрооборудования и других параметрах схемы, указанных в индивидуальном задании, необходимо:

Задача 1. Рассчитать для трехфазного к.з. в заданной точке:

а) Начальное значение периодической составляющей тока к.з. в точке к.з. и на шинах источников (расчет произвести двумя методами - в именованных и в относительных единицах, осуществлять точный учет коэффициентов трансформации)

б) Ударный ток в точке к.з.

в) Значение периодической составляющей тока в точке к.з. к моменту его снятия (tоткл)

Задача 2. Рассчитать для трех видов несимметричных к.з. в точке К-1 начальное значение периодической составляющей тока к.з. аварийных фаз в точке к.з. и на шинах источников (расчет провести любым из методов, использовать приближенный учет коэффициентов трансформации).

Задача1.

На рисунке изображена схема замещения системы. Параметры элементов схемы замещения определяются в именованных и в относительных единицах с точным учетом коэффициентов трансформации.

Теперь непосредственно приступим к расчету параметров схемы замещения системы.

Расчет в именованных единицах:

Система:

ВЛ:

Двухобмоточный трансформатор:

Трансформатор ТРДН:

Синхронный генератор:

Синхронный двигатель:

Асинхронный двигатель:

Нагрузка:

Активные сопротивления:

Система:

Двухобмоточный трансформатор T2:

Трансформатор T1:

ВЛ 1и 2:

Нагрузка Н1 и 2:

Синхронный генератор СГ:

Синхронный двигатель СД1, СД2:

Асинхронный двигатель АД:

Проведем преобразование схемы замещения:

1) Начнем преобразование исходной схемы замещения с простейших преобразований таких, как последовательные соединения и параллельные. В результате этого можно получить следующую схему:

Найдём ток трёхфазного короткого замыкания:

Рассчитаем ударный ток в точке к.з.:

Расчет значения периодической составляющей тока к.з. к моменту его снятия (tоткл=0,2с):

Синхронные двигатели:

СД1:

СД2:

Асинхронные двигатели:

АД:

Синхронный генератор:

Система:

Расчет в относительных единицах:

1) Для начала расчета тока трехфазного к.з. в относительных единицах необходима задаться основными базисными величинами:

Sб=100 МВА

Uб осн =10,5кВ

Iб осн=

2) Учитывая коэффициенты трансформации Ктр1=Ктр2=10,5/115 и Ктр3=10,5/6,3 найдем Uб1, Uб2 и I б1, I б2:

Uб1 =

I б1 =

Uб2 =

I б2 =

3) Найдем параметры схемы замещения в относительных единицах:

Система:

Воздушные линии:

Асинхронный двигатель ( UБ2):

АД:

Двухобмоточный трансформатор Т2:

Трансформатор Т1:

Нагрузка Н1 ( UБ ОСН ):

Нагрузка Н2 ( UБ ОСН ):

Синхронный генератор СГ:

Синхронный двигатель СД1, СД2 ( UБ ОСН):

СД1:

СД2:

Проведем преобразование схемы замещения:

1) Начнем преобразование исходной схемы замещения с простейших преобразований таких, как последовательные соединения и параллельные. В результате этого можно получить следующую схему:

о.е.

Найдём ток трёхфазного короткого замыкания:

Задача 2

Для начала найдем параметры схемы замещения для данной точки к.з. с учетом коэф. трансформации (расчет будем проводить в именованных единицах):

Система:

Ес=

ВЛ1 и 2:

Двухобмоточный трансформатор:

Трансформатор с расщепленной обмоткой:

Синхронный генератор:

Синхронный двигатель:

Асинхронный двигатель:

Нагрузка:

Теперь преобразуем схему замещения для данной точки к.з.:

1) Начнем преобразование исходной схемы замещения с простейших преобразований таких, как два последовательных соединения по два сопротивления и одно параллельное. В результате этого можно получить следующую схему:

2) Преобразовав эти соединения, получаем схему, в которой дальнейшее преобразование возможно только с помощью коэф. токораспределения:

Т.к. в схеме присутствуют две нагрузки с одинаковыми ЭДС, то рассмотрим их сопротивления как параллельное соединение:

Схема замещения прямой последовательности:

Схема замещения обратной последовательности:

Схема замещения нулевой последовательности:

Однофазное к.з.:

где «m» коэффициент определяющийся по таблице в зависимости от вида к.з.

Двухфазное к.з. на землю.:

Двухфазное к.з.:

Построение векторных диаграмм

Векторная диаграмма токов:

Векторная диаграмма напряжений:

Литературный список

1. Правила устройства электроустановок.

2. ГОСТ 28249-93. Короткие замыкания в Электроустановках.

Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением

свыше 1 кВ.

3. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в

электрических системах.- М. “Энергия”, 1970 г.

Размещено на Allbest.ru