Исходные данные к курсовой работе

Введение

При выполнении курсовой работы по дисциплине «Переходные процессы в энергетических системах» на тему «Расчет токов короткого замыкания» приняты следующие допущения:

· используются простейшие схемы замещения элементов схемы электроэнергетической системы;

· все элементы схемы считают линейными;

· токами намагничивания трансформаторов пренебрегают;

· параметры всех фаз считают одинаковыми;

· емкостными проводимостями линий пренебрегают;

· скорости вращения роторов всех машин схемы считают неизменными при продолжительности КЗ не превышающей 0,5 сек.;

· пренебрегают активными сопротивлениями элементов схемы, для которых отношение X/R >10 (генераторы, трансформаторы и автотрансформаторы, реакторы);

· учитывают активные сопротивления элементов системы, для которых отношение X/R<10(воздушные и кабельные линии электропередачи и обобщенные нагрузки).

Исходные данные к курсовой работе

	Тип	Рном, МВт	Uном, кВ	сos φном	Х”d(ном)
Г1	ТГВ – 500			0,85	0,243

Генераторы и системы

Трасформаторы

	Тип	Sном, МВА	Напряжение обмотки, кВ	uк , %
ВН	СН	НН	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
Т1	ТЦ – 400000/220			-		-		-
Т2	ТДЦ – 125000/220			-	10,5	-		-
Т3	ТРДН – 125000/220			-	10,5	-		-
Т4	ТМ-1000/35У1			-	0,4	-	6,5	-
Т5	ТМ-1600/35У1	1,6		-	0,4	-	6,5	-

Воздушные линии

	Марка	l, км	rо, Ом/км	хо, Ом/км
Л1	АС – 240		0,12	0,43
Л2	АС – 98		0,31	0,357
Л3	g = 70 мм2		0,42	0,08
Л4	АС – 120		0,25	0,35

Рис.1. Схема электроэнергетической системы

Рис.2. Схема замещения прямой последовательности

Определяем параметры элементов эквивалентной схемы замещения в относительных единицах с приведением параметров элементов исходной расчетной схемы к базисным условиям, используя при этом приближенный способ учета коэффициентов трансформации.

За базисную мощность принимаем S_б = 1000 МВА.

Средненоминальное напряжение ступени КЗ U_б = 10,5 кВ, остальные средние напряжения показаны на рис. 1. Определяем значение базисного тока на ступени КЗ:

Значения сверхпереходных ЭДС источников определяем при условии работы генераторов до КЗ с номинальной нагрузкой в режиме перевозбуждения по формуле

,

где с применением системы относительных единиц и приведением значений параметров элементов расчетной схемы к выбранным базисным условиям
U_|0| = 1, I_|0| = 1.

Тогда

Расчет параметров эквивалентной схемы замещения

Генераторы

Трансформаторы

Линии

Преобразование эквивалентной схемы замещения
прямой последовательности

Используя формулы преобразования, упрощаем схему (рис. 3.)

Рис. 3.

Z₁ = Z_Г1 + Z_T1 + Z_Л1 + Z_Л2 + (Z_T1+Z_T2)/2=

=0,181+28,12+(0,41+0,28+0,65+32,38+0,88/2)j= 28,3+34,16j

Расчетная таблица токов трехфазного КЗ

Базовая мощность Sб, МВА
Среднее напряжение Uб, кВ	10,5
Источники	G
Номинальная мощность источников Sном, МВА
Результирующее сопротивление |Zрез |, о.е.	Zн =
Базовый ток , кА
	1.147
τ , сек	0,2
γτ (=1, если )
	1*1.422=1.422
Tа =x/(314*r), сек

Отношение I_по/I_{ном.ист}< 2 для источника (Г) свидетельствует о том, что он является удаленным от места КЗ и поэтому I_по = I_пτ = const.

Ударный коэффициент для источника (Г1) – генерирующей обобщенной нагрузки, периодическая и особенно апериодическая составляющая тока КЗ которой затухает очень быстро, принимается k_уд = 1,14.

Сводная таблица результатов расчета токов КЗ

Источник	Токи трехфазного КЗ, кА
Г	1,422	1,422		2,29

Расчет токов при несимметричных
коротких замыканиях в начальный момент КЗ (t = 0)

Схема замещения нулевой последовательности (рис. 9) необходима при расчетах токов коротких замыканий на землю. В эту схему вводим только те элементы расчетной схемы, по которым могут протекать токи нулевой последовательности: системы с заземленными нейтралями, силовые трансформаторы и автотрансформаторы с заземленными нейтралями, ЛЭП и кабели, соединяющие их.

Дополнительные данные для расчета:

Х_Л4О = 3,5*Х_Л4 = 3,5*76,6=268,1

R_Л4О = R_Л4 = 54,42

Расчет токов коротких замыканий удобно провести в таблице:

Упрощаем схему прямой последовательности, представленной на рис. 2, до простейшего вида:

Рис. 4.

Тогда получаем:

.

Расчет токов коротких замыканий удобно провести в таблице: