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.