Расчет трехфазного короткого замыкания методом эквивалентных ЭДС
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине «Переходные процессы»
РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Пояснительная записка
ОГУ 140204.65.5011.04 ПЗ
Руководитель работы
доцент, кандидат технических наук
_________________ Пилипенко В.Т.
«___»_____________________2011 г.
Исполнитель
Студент гр. 08ЭС
_________________Малолеткина О.В
«___»_____________________2011 г.
Оренбург 2011
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Электроэнергетический факультет
Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»
Задание на курсовую работу
Расчёт токов короткого замыкания
Исходные данные:
1 Расчётная схема;
2 Таблицы параметров элементов расчётной схемы (исходные данные).
Перечень подлежащих разработке вопросов:
1 Определить методом эквивалентных ЭДС начальное сверхпереходное и установившееся значения тока трёхфазного короткого замыкания;
2 Определить методом типовых кривых ток трёхфазного короткого замыкания для различных моментов времени;
2.1 Построить зависимость 
;
3 Произвести сравнение результатов расчёта обоими методами и сделать выводы;
4 Выполнить расчёт токов и напряжений при всех видах несимметричного короткого замыкания методом типовых кривых;
4.1 Определить коэффициенты несиметрии;
4.2 Построить в выбранном масштабе векторные диаграммы токов и напряжений в месте короткого замыкания
Перечень графического материала:
Таблицы результатов расчётов, схемы замещения, векторные диаграммы, кривые зависимостей.
Дата выдачи задания “__”_____________20__г.
Руководитель В.Т. Пилипенко
Исполнитель студент группы 08ЭС О.В Малолеткина
Срок защиты работы “__”_____________20__г.
Исходные данные
Вариант № 134
Таблица 1 – Генераторы с АРВ
| Номер станц. | Марка генератора | Sн , МВА | Uн , кВ | x``d, о.е. | x2G, о.е. | xσ , о.е. | Ifхх , А | Ifн , А | ОКЗ | ке | n |
| ТВФ-100-2 | 117.65 | 10,5 | 0,183 | 0,223 | 0,158 | 0,605 | |||||
| ТГВ-300 | 352,94 | 0,195 | 0,238 | 0,17 | 0,524 | ||||||
СВ  | 103.75 | 13.8 | 0,22 | 0.264 | 0,169 | 1,27 | 1,76 |
Таблица 2 – Трансформаторы
| Номер станции | Sн , МВА | Uв , кВ | Uн , кВ | uк , % |
| 10,5 | 10,5 | |||
| 10,5 | ||||
| 13/8 |
Таблица 3 – Автотрансформатор
| Sн , МВА | Uв , кВ | Uc , кВ | Uн , кВ | uквн , % | uксн , % | uквс , % |
| 10,5 | 18,5 |
Таблица 4 – Состояние заземляющих ножей в нейтрали трансформаторов
| QSG1 | QSG2 | QSG3 | QSG4 | QSG5 |
| - | + | + | + | - |
Таблица 5 – Линии
| W1 | W2 | W3 | W4 | |
| Длинна, км | - | |||
| x0 , Ом/км | 0,34 | 0,34 | 0,34 | - |
Таблица 6 – Нагрузка и питающая система
| Sн1 , МВА | Sн2 , МВА | Sн3 , МВА | Sк , МВА | |
| Нагрузка | - | |||
| Система | - | - | - |
Таблица 7 – Реакторы
| Uн , кВ | Iн , А | xL , % |
| 1.6 |
Исходная схема
Рисунок 1 – Исходная схема
Аннотация
В данной курсовой работе рассчитываются токи трехфазного короткого замыкания методом эквивалентных ЭДС и типовых кривых. Производится сравнение результатов двух методов. Также определяются токи короткого замыкания при несимметричных режимах методом типовых кривых, и производится построение диаграмм токов напряжений при различных видах несимметричных коротких замыканий.
Записка содержит: 60 страницы, в том числе 43 рисунка, 6 таблиц и 1 приложение.
| ГОУ ОГУ 08Э2 | |||||||
| Изм. | Лист | №докум. | Подп. | Дата | |||
| Разраб. | Малолеткина | 14.12.11 | Расчет токов короткого замыкания | Лит | Лист | Листов | |
| Пров. | Пилипенко В.Т. | К | |||||
| ЭЭФ, 08ЭС | |||||||
| Н. Контр. | |||||||
| Утв. |
Содержание
Введение………………………………………………………………………………….7
1. Определение токов трехфазного короткого замыкания методом эквивалентных ЭДС в моменты времени 
и 
………………………………………………….8
1.1 Определение начального сверхпереходного тока……………..……………….…8
1.1.1 Составление схемы замещения…………………………………………………..8
1.1.2 Определение параметров схемы замещения…………………………………….9
1.1.3 Преобразование схемы замещения без учета нагрузок…….……………...….11
1.1.4 Определение характера нагрузок………………………………………….........18
1.1.5 Преобразование схемы замещения с учетом нагрузок……………………..…22
1.1.6 Определение начального сверхпереходного и ударного токов…………...….26
1.2 Определение тока установившегося короткого замыкания………………….....26
1.2.1 Предварительный выбор режимов работы генераторов и преобразование схемы замещения……………………………..…………...…………………………..29
1.2.2 Определение токов короткого замыкания в ветвях генераторов…..................33
1.2.3 Проверка правильности выбора режимов работы генераторов……………....34
1.2.4 Окончательный расчёт тока установившегося короткого замыкания……….34
2. Определение токов трехфазного короткого замыкания методом
типовых кривых…………………………………………………………………….…..35
2.1 Составление схемы замещения и ее преобразование…………………………...35
2.2 Определение токов………………………………………………………………...37
2.3 Сравнение результатов расчета сверхпереходного и установившегося токов короткого замыкания, методом эквивалентных ЭДС и методом типовых кривых…………………………………………………………………………….……..38
2.4 Построение графика зависимости ………………………..……………………...39
3. Расчет токов и напряжений при всех видах несимметричного короткого замыкания методом типовых кривых…………………………………...……………………………….……………...39
3.1 Составление схемы прямой последовательности……………….…………...…..39
3.1.1 Определение суммарного сопротивления……………………………………...40
3.2 Составление схемы обратной последовательности………………………...…...40
3.2.1 Определение суммарного сопротивления……………………………………...44
3.3 Составление схемы нулевой последовательности……………………………....44
3.3.1 Определение суммарного сопротивления……………………………………...47
3.4 Расчет двухфазного короткого замыкания.………………………………………47
3.4.1 Определение результирующих сопротивлений………………………………...47
3.4.2 Сравнение коэффициентов несимметрии …………………………………..…49
3.5 Расчет двухфазного короткого замыкания на землю……………………………49
3.5.1 Определение результирующих сопротивлений…………………………...…...49
3.5.2 Сравнение коэффициентов несимметрии ……………………………………...52
3.6 Расчет однофазного короткого замыкания………………………………………52
3.6.1 Определение тока обратной последовательности…………………………….52
3.6.2 Сравнение коэффициентов несимметрии……………………………...............53
Заключение………………………………………………………………………….…..54
Список использованных источников………………………………………………….55
Введение
Переходные процессы в электрических цепях - явления, возникающие при переходе от одного режима работы электрической цепи к другому, отличающемуся от предыдущего амплитудой, фазой, формой или частотой действующего в цепи напряжения, значениями параметров или конфигурацией цепи. П. п. возникают главным образом при коммутациях в электрических цепях и обусловлены тем, что ток, проходящий через катушку индуктивности, и напряжение на конденсаторе не могут изменяться скачком, то есть энергия электрического и магнитного полей в ёмкостных и индуктивных элементах цепи не может изменяться мгновенно.
Теоретически переходной процесс длится неограниченно долго, так как напряжение и сила тока в электрической цепи после коммутации приближаются к конечному (установившемуся) значению и сила тока достигают значений, отличных от установившихся на 5-10%, что происходит за конечный, сравнительно короткий, промежуток времени. Режим электрической цепи, который характеризуется постоянными или периодически изменяющимися токами и напряжениями, называется установившимся.
Во время переходного процесса на отдельных участках цепи могут возникнуть напряжения и токи, значительно превышающие напряжения и токи установившегося режима, то есть перенапряжения и сверхтоки. При неправильном выборе оборудования перенапряжения могут привести к пробою изоляции, например в конденсаторах, трансформаторах, электрических машинах, а сверхтоки - к срабатыванию элементов защиты и отключению установки, к перегоранию приборов, обгоранию контактов, механическим повреждениям обмоток вследствие электродинамических усилий. Переходные процессы играют исключительно важную роль в системах автоматического регулирования, в импульсной, вычислительной и измерительной технике, в электронике и радиотехнике и в электроэнергетике.
Расчет трехфазного короткого замыкания методом эквивалентных ЭДС