Расчет трехфазного короткого замыкания методом эквивалентных ЭДС

Содержание

Введение………………………………………………………………………...7

1 Расчет трехфазного короткого замыкания методом эквивалентных ЭДС……………………………………………………………………………...9

1.1 Определение начального сверхпереходного тока……………..………...9

1.2 Определение тока установившегося короткого замыкания……………29

2 Определение токов трехфазного короткого замыкания методом типовых кривых……………………………………………………………….................47

2.1 Составление схемы замещения и ее преобразование…………………..47

2.2 Определение токов в ветвях генераторов и суммарного тока короткого замыкания…………………………………………………………...................49

3 Сравнение результатов расчета токов короткого замыкания методом эквивалентных ЭДС и методом типовых кривых…………………………..50

4. Расчет несимметричных видов короткого замыкания методом

типовых кривых……………………………………………………………….51

4.1 Составление схемы прямой последовательности и определение суммарного сопротивления…………………………………………………..51

4.2 Составление схемы обратной последовательности и определение суммарного сопротивления…………………………………………………..52

4.3 Составление схемы нулевой последовательности и определение суммарного сопротивления…………………………………………………..56

4.4 Расчет двухфазного короткого замыкания методом типовых кривых..59

4.5 Расчет двухфазного короткого замыкания на землю ………………….61

4.6 Расчет однофазного короткого замыкания……………………………..65

Приложение А. Диаграммы токов и напряжений несимметричных коротких замыканий……..…………………………………………………....................67

Заключение……………………………………………………………………70

Список использованных источников………………………………………..71

Введение

Курс «Переходные процессы в системах электроснабжения» является одним из профилирующих для электроэнергетических специальностей и специализаций.

Из всего многообразия электромагнитных переходных процессов в электрической системе наиболее распространенными являются процессы, вызванные:

а) включением и отключением двигателей и других приемников электроэнергии;

б) коротким замыканием в системе, а также повторным включением и отключением (одновременным или каскадным) короткозамкнутой цепи;

в) возникновением местной несимметрии в системе (например, отключение одной фазы линии передачи);

г) действием форсировки возбуждения синхронных машин, а также их развозбуждением (то есть гашением их магнитного поля);

д) несинхронным включением синхронных машин.

Коротким замыканием называют всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в системах с заземленными нейтралями (или четырехпроводных) – также замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод).

В трехфазных системах с заземленной нейтралью различают следующие основные виды коротких замыканий в одной точке:

а) трехфазное;

б) двухфазное;

в) однофазное;

г) двухфазное на землю, то есть замыкание между двумя фазами с одновременным замыканием той же точки на землю.

Трехфазное короткое замыкание является симметричным, так как при нем все фазы остаются в одинаковых условиях. Напротив, все остальные виды коротких замыканий являются несимметричными, поскольку при каждом из них фазы находятся уже в неодинаковых условиях; поэтому системы токов и напряжений при этих видах короткого замыкания в той или иной мере искажены.

Подавляющее число коротких замыканий связано с замыканием на землю, в то время как трехфазное короткое замыкание является очень редким.

Расчет трехфазного короткого замыкания методом эквивалентных ЭДС

Определение начального сверхпереходного тока

Составление схемы замещения без учета нагрузок

Рисунок 1 – Схема замещения без учета нагрузок

Определение параметров схемы замещения

Выбор базисных условий

Определяется базисный ток , кА:

; (1)

где - базисная мощность, МВА

- базисное напряжение, кВ

;

Определяется базисное сопротивление , Ом:

; (2)

.

Определение ЭДС источников

Система:

; (15)

.

Станции:

; (16)

для ТГ с ;

для ГГ;

;

;

для ТГ с ;

.

1.1.3 Преобразование схемы замещения без учета нагрузок

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Рисунок 2 – Преобразование схемы замещения (шаг 1)

Рисунок 3 – Преобразование схемы замещения (шаг 2)

;

;

Рисунок 4 – Преобразование схемы замещения (шаг 3)

;

;

Рисунок 5 – Преобразование схемы замещения (шаг 4)

Рисунок 6 – Преобразование схемы замещения (шаг 5)

;

;

Рисунок 7 – Преобразование схемы замещения (шаг 6)

Начальный сверхпереходный ток :

;

Приложение А

Двухфазное короткое замыкание:

Рисунок 1 – Диаграмма токов (М: 1см/ 0.84кА)

Рисунок 2 – Диаграмма напряжений (М: 1см/ 27.6кА)

Двухфазное короткое замыкание на землю:

Рисунок 3 – Диаграмма токов (М: 1см/0.78)

Рисунок 4 – Диаграмма напряжений (М: 1см/41.2кА)

Однофазное короткое замыкание:

Рисунок 5 – Диаграмма токов (М: 1см/0.684кА)

Рисунок 6 – Диаграмма напряжений (М: 1см/20.5кА)

Заключение

В курсовой работе был произведен расчет токов короткого замыкания. Для симметричных коротких замыканий методами эквивалентных ЭДС и типовых кривых, а для несимметричных – методом типовых кривых. Сравнив результаты расчета установлено, что метод эквивалентных ЭДС, точнее, чем метод типовых кривых. Выяснено, что наибольший ток при трехфазном коротком замыкании. Для несимметричного короткого замыкания – при двухфазном на землю. Наибольшее различие коэффициентов несимметрии при двухфазном на землю замыкании. Также были построены векторные диаграммы токов и напряжений.

Содержание

Введение………………………………………………………………………...7

1 Расчет трехфазного короткого замыкания методом эквивалентных ЭДС……………………………………………………………………………...9

1.1 Определение начального сверхпереходного тока……………..………...9

1.2 Определение тока установившегося короткого замыкания……………29

2 Определение токов трехфазного короткого замыкания методом типовых кривых……………………………………………………………….................47

2.1 Составление схемы замещения и ее преобразование…………………..47

2.2 Определение токов в ветвях генераторов и суммарного тока короткого замыкания…………………………………………………………...................49

3 Сравнение результатов расчета токов короткого замыкания методом эквивалентных ЭДС и методом типовых кривых…………………………..50

4. Расчет несимметричных видов короткого замыкания методом

типовых кривых……………………………………………………………….51

4.1 Составление схемы прямой последовательности и определение суммарного сопротивления…………………………………………………..51

4.2 Составление схемы обратной последовательности и определение суммарного сопротивления…………………………………………………..52

4.3 Составление схемы нулевой последовательности и определение суммарного сопротивления…………………………………………………..56

4.4 Расчет двухфазного короткого замыкания методом типовых кривых..59

4.5 Расчет двухфазного короткого замыкания на землю ………………….61

4.6 Расчет однофазного короткого замыкания……………………………..65

Приложение А. Диаграммы токов и напряжений несимметричных коротких замыканий……..…………………………………………………....................67

Заключение……………………………………………………………………70

Список использованных источников………………………………………..71

Введение

Курс «Переходные процессы в системах электроснабжения» является одним из профилирующих для электроэнергетических специальностей и специализаций.

Из всего многообразия электромагнитных переходных процессов в электрической системе наиболее распространенными являются процессы, вызванные:

а) включением и отключением двигателей и других приемников электроэнергии;

б) коротким замыканием в системе, а также повторным включением и отключением (одновременным или каскадным) короткозамкнутой цепи;

в) возникновением местной несимметрии в системе (например, отключение одной фазы линии передачи);

г) действием форсировки возбуждения синхронных машин, а также их развозбуждением (то есть гашением их магнитного поля);

д) несинхронным включением синхронных машин.

Коротким замыканием называют всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в системах с заземленными нейтралями (или четырехпроводных) – также замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод).

В трехфазных системах с заземленной нейтралью различают следующие основные виды коротких замыканий в одной точке:

а) трехфазное;

б) двухфазное;

в) однофазное;

г) двухфазное на землю, то есть замыкание между двумя фазами с одновременным замыканием той же точки на землю.

Трехфазное короткое замыкание является симметричным, так как при нем все фазы остаются в одинаковых условиях. Напротив, все остальные виды коротких замыканий являются несимметричными, поскольку при каждом из них фазы находятся уже в неодинаковых условиях; поэтому системы токов и напряжений при этих видах короткого замыкания в той или иной мере искажены.

Подавляющее число коротких замыканий связано с замыканием на землю, в то время как трехфазное короткое замыкание является очень редким.

Расчет трехфазного короткого замыкания методом эквивалентных ЭДС