ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА «ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»
Сенько В.В.
Электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Электромагнитные переходные процессы» для студентов специальностей 140211 и 140610 очной и заочной форм обучения
Тольятти 2007
УДК 621.311(621.31)(075.8)
ББК 31.27 - 05
С 31
В.В. Сенько Электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Электромагнитные переходные процессы» для студентов специальностей 140211 и 140610 очной и заочной форм обучения – Тольятти: ТГУ, 2007. - 40 с.
В указаниях были рассмотрены вопросы моделирования электромагнитных переходных процессов систем электроснабжения (СЭС). Автором описаны основные режимы работы синхронной машины – переходный, сверхпереходный и установившийся, рассмотрен метод расчетных кривых. Показаны практические методы расчета трёхфазных коротких замыканий в СЭС, ударного тока КЗ. В указаниях к курсовой работе автором дано описание анализа симметричных КЗ в схемах с номинальным напряжением ниже и выше 1000 В.
|
|
Так же были представлены общие вопросы расчета несимметричных КЗ и обрывов линий электрических систем с помощью метода симметричных составляющих. Автором приведены правила построения схем различных последовательностей, порядок составления комплексной схемы замещения и векторных диаграмм несимметричных режимов СЭС. Приведен пример задания на курсовую работу, объяснён общий порядок её расчёта и даны примеры расчетов по варианту.
Методические указания предназначены для студентов ВУЗов и колледжей, обучающихся по специальности 140211 "Электроснабжение", направление 650900 "Электроэнергетика", а также для студентов, обучающихся по специальности 140610 "Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений" для углубленного изучения дисциплин: "Электромагнитные переходные процесс", "Электромеханические переходные процессы" и "Электроснабжение промышленных предприятий".
Указания могут быть использованы инженерно-техническими работниками, занимающихся вопросами расчетов токов короткого замыкания и обрывов в процессе проектирования и эксплуатации СЭС промышленных предприятий, городов и энергетических объектов.
Рецензент:
к.т.н., доцент А.А.Елгин
Научный редактор:
зав. кафедрой ЭСиЭТ, к.т.н., доцент В.В. Вахнина
Утверждено ученым советом электротехнического факультета от ________, протокол № __
Ó Тольяттинский государственный университет, 2007
|
|
Содержание
Введение______________________________________________________________-
1. Cоставление схемы замещения и расчёт её параметров ______________________-
2. Расчет трехфазного короткого замыкания___________________________________-
2.1 Расчет тока трехфазного короткого замыкания на ступени ВН______________-
2.2 Расчет ударного тока короткого замыкания ___________________________-
2.3 Расчет тока короткого замыкания на ступени СН________________________-
2.4 Расчет тока трехфазного КЗ на ступени НН______________________________-
2.5 Расчет тока трехфазного КЗ на ступени 0,4 кВ ___________________________-
3. Расчет несимметричного короткого замыкания ______________________________-
3.1 Построение схем различных последовательностей ___________________
3.2 Правило эквивалентности прямой последовательности ______________
3.3 Оценка однофазного КЗ с помощью метода расчетных кривых ________
3.4 Расчет практическим методом установившегося режима однофазного короткого замыкания ______________________________________________
3.5 Комплексная схема замещения однофазного КЗ в сверхпереходном режиме __________________________________________________________
3.6 Расчет коэффициентов тяжести аварий ____________________________
3.7 Расчет простого тока КЗ _________________________________________
4 Расчет продольной несимметрии _____________________________________
4.1 Составление схем замещення обрыва фаз __________________________
4.2 Правило эквивалентности прямой последовательности для случая обрывов фаз _______________________________________________________
4.3 Векторная диаграмма и комплексная схема замещения для случая для случая продольной несимметрии ___________________________________
Заключение_____________________________________________________________
Литература_____________________________________________________________-
Приложения ______________________________________________________________
ВВЕДЕНИЕ
Короткое замыкание (КЗ) – это всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкания между фазами, а в системах с заземлёнными нейтралями (или четырёхпроводными) - также замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод).
Короткие замыкания приводят к резкому возрастанию токов в токоведущих частях, понижению напряжения в схемах. Следствием этого являются перегрев токоведущих частей, их механическое повреждения, наведение помех в линиях связи, перерывы электроснабжения, нарушение технологических режимов и выпуск бракованной продукции. Причинами КЗ могут являться - старение изоляции, её повреждения, ошибки оперативного персонала, а также перенапряжения в схемах. Снижение числа коротких замыканий, их тяжести и продолжительности – важнейшая задача в обеспечении надежности электроснабжения потребителей.
Расчёты трёхфазных КЗ на стороне выше 1000 В следует вести с помощью метода расчетных кривых. Согласно этому практическому методу, все параметры источников питания замещают сверхпереходными параметрами, комплексную нагрузку не учитывают (она учтена при составлении самих кривых), а схему приводят к виду «многолучевая звезда», где в отдельную ветвь стараются «собрать» однотипные генераторы. Двигатели учитываются, как турбогенераторы равновеликой мощности. В каждой отдельной ветви находят расчетное сопротивление, приводят его на «новый базис» и с помощью расчётных кривых оценивают значения периодической слагающей тока КЗ во времени IПк t. Результаты приводят «на старый базис» и из относительных единиц переводят в именованные (с помощью формулы обратного пересчёта).
Для расчёта ударного тока следует составить чисто активную схему СЭС, повторить все преобразования, проведённые для индуктивной схемы, оценить значение ударного коэффициента (аналитически или с помощью графика) и рассчитать в каждой отдельной ветви схемы свой ударный ток КЗ.
Несимметричные режимы следует рассчитывать по методу симметричных составляющих, используя правило эквивалентности прямой последовательности. Расчеты начинают с построения схем прямой, обратной и нулевой последовательностей. Затем рассчитывают их суммарные сопротивления и оценивают значение добавочного сопротивления. Несимметричные КЗ следует рассчитывать практическим методом – для сверхпереходного и установившегося режимов. По значению коэффициента тяжести аварии следует оценить наиболее опасное НКЗ, если оно опаснее трёхфазного, то следует пересчитать (приближённым методом) значение ударного тока КЗ.
|
|
Для самого опасного НКЗ необходимо построить комплексную схему замещения или векторную диаграмму. Затем рассчитывают токи простого КЗ и обрывы фаз.