Расчет токов короткого замыкания в электрической системе

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И  УПРАВЛЕНИЯ

Кафедра: ЭСПП и СХ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ

ПЕРЕХОДНЫМ ПРОЦЕССАМ

На тему: РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ

Выполнил: студент 3 курса

  группы ПБ634

Принял:

Улан-Удэ

2016г.

Содержание

1.  Задание…………………………………………………………………………3

1.1.   Схема с учетом особых условий…………………………………………3

1.2.   Параметры для расчета токов при трехфазном коротком замыкании...4

1.3.   Формулы , расчет параметров и составление схемы замещения……...5

2.  Составление схемы трехфазного симметричного короткого замыкания в точке К3………………………………………………………………………..7

3.  Расчет трехфазного симметричного короткого замыкания в точке К3……8

3.1.   Упрощение и расчет схемы трехфазного симметричного короткого замыкания в точке К3……………………………………………………..8

3.2.   Расчет токов трехфазного симметричного короткого замыкания в точке К3………………………………………………………………….............14

4.  Расчет однофазного короткого замыкания в точке К3 с учетом особых условий………………………………………………………………………..15

4.1.   Определение параметров схемы замещения нулевой последовательности. …………………………………………………….15

4.2.   Составление схемы замещения…………………………………………16

4.3.   Упрощение и расчет схемы нулевой последовательности однофазного короткого замыкания в точке К3………………………………………..17

4.4.  Расчет токов однофазного короткого замыкания……………………..24

5.  Заключение…………………………………………………………………...25

6.  Список использованной литературы……………………………………….25

1.  Задание.

1.1.  Схема с учетом особых условий.

Рассчитать режим трехфазного короткого замыкания сети (рис.1)  в точке К3. Типы и параметры элементов сети представлены в табл.1.

Рис.1.

1.2.  Параметры для расчета токов при трехфазном коротком замыкании.

1.3.   Формулы , расчет параметров и составление схемы замещения.

Для расчета тока короткого замыкания необходимо определить наиболее вероятные пути для его прохождения  в точку 3.

Разумно предположить, что ток КЗ от системы 2(С2), скорее всего, будет протекать через шину 500кВ напрямую, а не через блоки трансформаторов, а следовательно и W5. Тогда схема замещения будет выглядеть следующим образом(рис.2).

На схеме замещения можно выделить последовательно соединенные элементы, которые мы можем объединить в эквивалентные сопротивления. Но для этого нам нужно определить численно величины сопротивлений.

 Найдем параметры схемы замещения, приведенные к одной ступени напряжения по средним коэффициентам трансформации.

     Для генераторов Г1, Г2, Г3 при предшествующем номинальном режиме:

Для эквивалентной системы  С2 соответственно:

Для трансформаторов Т1, Т2, Т3:

Для автотрансформаторов АТ4, АТ5:

Для автотрансформатора АТ1:

Параметры линий:

2.  Составление схемы трехфазного симметричного короткого замыкания в точке К3.

Выполнив расчет параметров схемы замещения, приведенной к одной ступени напряжения по средним коэффициентам трансформации, схема замещения будет иметь вид (рис.2.):

Рис.2

3.  Расчет трехфазного симметричного короткого замыкания в точке К3.

3.1.  Упрощение и расчет схемы трехфазного симметричного короткого замыкания в точке К3.

Проведем преобразование исходной схемы замещения (рис.2.) путем ее сворачивания относительно точки К3. Сложив последовательно соединенные сопротивления, определим эквивалентные сопротивления ветвей генераторов Г1,Г2, Г3 и системы С2 :

     Сложим последовательно соединенные сопротивления X5-X6-X7-X8:

Выполнив данные преобразования, схема замещения будет иметь вид (рис.3.):

Рис.3.

Преобразуем треугольник сопротивлений: х₄-х₁₂-х₂₅ в звезду: х₂₆-х₂₇-х₂₈ (рис.3.1):

Рис.3.1

Сложим последовательно соединенные сопротивления Х3-Х26 и Х24-Х27(рис.3.2):

0.072+0.143=0.215

Рис.3.2

Заменим ветви с источниками ЭДС  Е1, Е5 и с сопротивлениями X29, X30 на эквивалентную ветвь (рис.3.3):

Рис.3.3

Сложим последовательно соединенные сопротивления Х28-Х31(рис.3.4):

Рис.3.4

Заменим ветви с источниками ЭДС  Е3, Е4, Е6 сопротивлениями X22, X23, Х32 на эквивалентную ветвь(Рис.3.5)  :

E₇=0.144*(1.0496

Выполнив данные преобразования, схема замещения будет иметь вид (рис.4):

Рис.4

Заменим ветви с источниками ЭДС  Е2, Е7 сопротивлениями X20, X34 на эквивалентную ветвь :

E_Э=*=0.1678

     Выполнив данное преобразование , схема замещения будет иметь вид (рис.5):

Рис.5

ис.4.11ви с источниками ЭДС  Е2опротивления Хия   Сложим последовательно соединенные сопротивления X21 и  X35:

Выполнив данное преобразование, схема замещения будет иметь вид (рис.6):

Рис.6

3.2.  Расчет токов трехфазного симметричного короткого замыкания в точке К3.

Рассчитаем базисный ток при Uб =Uср.К3 и определим действующее значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ в точке К3 в начальный момент времени в относительных и именованных единицах:

Определим токи в ветвях схемы замещения  на этапе , показанном на рис.5:

Проверка:

Рассчитаем ударный ток и апериодическую составляющую тока КЗ, используя усредненные значения постоянных времени и ударных коэффициентов для характерных ветвей Поскольку все источники отделены от точки короткого замыкания К3 длинными линиями, то при приближенном выборе Тa и Kу для всех примыкающих к точке КЗ ветвей можно принять расчетный случай «КЗ на присоединении распределительного устройства повышенного напряжения подстанции» :