ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
У нас на сайте представлено огромное количество информации, которая сможет помочь Вам в написании необходимой учебной работы.
Но если вдруг:
Вам нужна качественная учебная работа (контрольная, реферат, курсовая, дипломная, отчет по практике, перевод, эссе, РГР, ВКР, диссертация, шпоры...) с проверкой на плагиат (с высоким % оригинальности) выполненная в самые короткие сроки, с гарантией и бесплатными доработками до самой сдачи/защиты - ОБРАЩАЙТЕСЬ!
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Кафедра ЭСиЭС
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ
В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Руководитель __________ ____________________ И. В. Коваленко
подпись, дата должность, учёная степень
Студент __________ _________________ __________ Р. В. Лопатин
номер группы номер зачетной книжки подпись, дата
ЗАДАНИЕ
1 При трёхфазном КЗ в узле 11 заданной схемы (рисунок 1) вычислить аналитически методом эквивалентных ЭДС:
1.1 величины периодической составляющей аварийного тока в начальный момент переходного процесса, мощности КЗ и ударного тока;
1.2 построить кривые изменения аварийных фазных токов во времени.
2 При двухфазном КЗ узле 7 для начального момента времени переходного процесса:
2.1 определить ток и напряжение в аварийном узле.
K(2)
K(3)
Рисунок 1 – Принципиальная схема электроэнергетической системы
Исходные данные к схеме 4 (вариант 1)
Таблица 1 – Электроэнергетическая система
Обозначение
на схеме
GS
Характеристики
х (1)
0,25
х (0)
0,36
МВ∙А
800
Таблица 2 – Основные параметры синхронных генераторов
Обозначение на схеме
G1,G2,G3
Тип генератора
ТВС-32У3
Сопротивление,
о. е.
, МВ∙А
40
,
кВ
10,5
x2
0,187
0,153
Таблица 3 – Параметры трансформаторов Т1, Т2
Обозначение
на схеме
Т1, Т2
Тип трансформатора
ТД-40000/110
Мощность, МВ∙А
40
Напряжение
обмотки, кВ
ВН
НН
121
10,5
10,5
Таблица 4 – Параметры трансформаторов Т3, Т4
Таблица 5 – Параметры автотрансформаторов
Таблица 6 – Линии электропередач
Таблица 7 – Нагрузки
Обозначение на схеме
Н1, Н2, Н3
Н8, Н9
Н10
H11
Мощность, МВ∙А
10
60
30
15
Реакторы LR1, LR1 − РБДУ-10-2500-0,20УЗ; XLR= 0,20 Ом.
Содержание
Введение 6
1 Определение параметров электрической схемы замещения
электроэнергетической системы 7
1.1 Расчёт параметров и составление полной схемы замещения 7
1.2 Предварительное преобразование схемы замещения 10
2 Расчет симметричного КЗ в узле 11 12
2.1 Определение начального значения периодической
составляющей аварийного тока 12
2.2 Определение мощности КЗ 15
2.3 Вычисление ударного тока КЗ 15
2.4 Построение осциллограмм токов КЗ 20
3 Расчет двухфазного КЗ в узле 7 23
3.1 Составление и определение параметров схемы замещения
прямой последовательности 23
3.2 Составление и определение параметров схемы замещения
обратной последовательности 25
3.3 Определение симметричных составляющих аварийного тока и
напряжения в узле замыкания 27
4. Список использованных источников 29
Введение
Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах возникают при всяком изменении электрического режима, в моменты включения, отключении ЛЭП, трансформаторов, генераторов, при производстве испытаний.
Изучение переходных процессов необходимо для ясного представления причин их возникновения, физической сущности, методов их представления и качественной оценки, с целью предвидеть и предотвратить опасные последствия переходных процессов.
Целью курсовой работы является закрепление знаний, полученных по дисциплине «Переходные процессы в электроэнергетических системах », применение этих знаний при решении инженерных задач. В данной курсовой работе используются основные методы расчета электромагнитных переходных процессов.
Все расчеты производятся в относительных единицах, что значительно упрощает расчет. Электрические величины пересчитываются в именованные единицы. При определение параметров схемы замещения ЭЭС приняты допущения, изложенные в [2,3].
1 Определение параметров электрической схемы замещения электроэнергетической системы
1.1 Расчёт параметров и составление полной схемы замещения
Схему замещения рассчитываем в относительных единицах.
В качестве базисной мощности примем Sб = 1000 МВ∙А.
Базисные напряжения на ступенях трансформации, кВ:
Uб1 = 230; Uб2 = 115; Uб3 = 10,5. (1)
Базисные токи, кА:
(2)
Рассчитываем индуктивные сопротивления схемы замещения в относительных единицах.
Сопротивления и ЭДС турбогенераторов G1, G2, G3:
(3)
Сопротивления трансформаторов T1, T2:
(4)
Cопротивление реакторов LR1 и LR2:
(5)
Сопротивления линий W1, W2, W3:
(6)
Напряжения короткого замыкания обмоток трёхобмоточных трансформаторов Т3, T4:
(7)
Индуктивные сопротивления обмоток трансформаторов Т3, T4:
(8)
Напряжения короткого замыкания обмоток автотрансформаторов АТ1, AT2:
(9)
Индуктивные сопротивления обмоток автотрансформатора АТ1, AT2:
(10)
Сопротивление энергетической системы:
(11)
Сопротивления нагрузок Н1, Н2, Н3:
(12)
Сопротивление нагрузок Н10, Н11:
(13)
Сопротивления нагрузок Н8, Н9:
(14)
Электрическая схема замещения электроэнергетической системы с учётом того, что сопротивления обмоток СН автотрансформаторов равны нулю, представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Исходная схема замещения ЭС
1.2 Предварительное преобразование схемы замещения
Упростим схему замещения. Удалённые от узла КЗ нагрузки Н1, Н2 и Н3 имеют большие сопротивления и поэтому мало влияют на токи КЗ в узлах 7 и 11. Исключим эти нагрузки из схемы. Нагрузки Н8, Н9 также удалены от места КЗ, эти нагрузки исключаем из схемы.
Сопротивления параллельно соединённых обмоток одинаковых трансформаторов Т3 и Т4 заменяем эквивалентными. При параллельном соединении одинаковых сопротивлений эквивалентное сопротивление равно их половине:
(15)
Параллельно соединённые одинаковые нагрузки Н11 заменяем эквивалентной нагрузкой:
(16)
Заменяем соединённые параллельно одинаковые ветви ВН с автотрансформаторов АТ1, АТ2:
(17)
Часть схемы с трансформаторами Т1, Т2 и генераторами G1, G2 и G3 симметрична относительно узла 2. Заместив генератор G2 двумя параллельно соединёнными эквивалентными генераторами, разомкнём в узле 2 две половины симметричной схемы. Сопротивления у параллельно соединённых эквивалентных генераторов при этом в два раза больше, чем сопротивление G2.
Рисунок 3
Две получившиеся параллельно соединённые одинаковые схемы заменим одной эквивалентной, уменьшив вдвое сопротивления и оставив неизменными ЭДС:
(18)
В результате получаем схему, приведённую на рисунке 4.
Рисунок 4 – Расчётная схема замещения ЭС
2 Расчет симметричного короткого замыкания в узле 11
Рисунок 17 − Результирующая схема для токов прямой
последовательности
Список использованных источников
1. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах [Электронный ресурс]: метод. указания по самостоятельной работе / сост.;
А. Э. Бобров, А. М. Дяков, В. Б. Зорин, Л. И. ПилюшенкоКрасноярск: ИПК СФУ, 2009.
2. Бобров, А. Э. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах : учеб. пособие / А. Э. Бобров, А. М. Дяков, В. Б. Зорин – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006.
127 с.
3. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах [Электронный ресурс]: метод. указания по практ. занятиям / сост.: А. Э. Бобров, А. М. Дяков, В. Б. Зорин, Л. И. Пилюшенко. – Электрон. дан.
Красноярск: ИПК СФУ, 2009.
4. Ульянов, С. А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах: учеб. для вузов / С. А. Ульянов. М.: «ТИД «АРИС», 2010.
520 с.
5. СТО 4.2–07-2014. Система менеджмента качества. Общие требования к построению и оформлению документов учебной деятельности. СФУ, Красноярск, 2014. – 60 с.