Расчет устойчивости электрической системы: Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу "Электромеханические переходные процессы"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ

РАБОТЫ ПО РАСЧЕТУ

УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ  ПО КУРСУ "ЕЛЕКТРОМЕХАН1ЧН1 ПЕРЕХЩН1 ПРОЦЕДИ"

для студентов специальностей 7.090601 и 7.090607

всех форм обучения

Утверждено редакционно-издательским советом университета

Протокол №           от

Харьков 1998

Методичні вказівки до виконання курсової роботи

по розрахунку стійкості електричної системи з курсу "Електромеханічні перехідні процеси"

для студентів спеціальностей 7.090601 і  7.090607

усіх форм навчання

/Упоряд. МФ.Піскурьов, Ю.П.Редько. -Харків: ХДПУ,1998.- 25с.  

Рос.мовою

Упорядник: М.Ф.Піскурьов 

Ю.П.Редько

Цель методических указаний состоит в определении порядка выполнения курсовой работы и систематизации различных расчетов. В процессе выполнения работы следует анализировать влияние факторов на характеристики устойчивости электроэнергетической системы (ЭЭС). При выполнении курсовой работы важно уметь самостоятельно принимать обоснованные решения.

1. ЗАДАНИЕ НА РАЗРАБОТКУ

ЭЭС представляет собой электрическую станцию (ЭС) - теплофикационную (ТЭЦ) или конденсационную ( КЭС) (в зависимости от варианта), работающую на шины системы бесконечной мощности (ШСБМ).

Заданы:

 - установленная мощность генераторов ЭС, МВт,

 -  нагрузка ЭС, МВт,

 - протяженность линии электропередачи (ЛЭП) от шин ЭС до ШСБМ, км.

Нагрузка включена на шины генераторного напряжения (для ТЭЦ) или на шины высокого напряжения (для КЭС). Активная составляющая мощности нагрузки  составляет (0.2 - 0.6) установленной мощности ЭС; составляет (0.8 - 0.95). Выбор и  предоставляется исполнителю.

2. РЕФЕРАТ

Реферат представляет собой краткое изложение работы, ее результатов, математического аппарата. Не должен содержать ни одного лишнего слова , не несущего информации . Причем информацию в названии реферата нельзя повторять в изложении реферата.

3. ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ КУРСОВОЙ РАБОТЫ Примерный план курсовой работы содержит следующие разделы:

Введение.   

1. Расчет параметров эквивалентной схемы замещения.

2. Определение предела передаваемой мощности передачи и влияния нагрузки и АРВ на этот параметр.

3. Анализ динамической устойчивости методом площадей.

4. Анализ динамической устойчивости методом численного интегрирования с учетом действия релейной защиты и устройств противоава-рийной автоматики.

Заключение.

Литература.

4. ВВЕДЕНИЕ

Во введении необходимо сформулировать задачу анализа статической и динамической устойчивости ЭЭС, охарактеризовать математический аппарат этого исследования и основные допущения в проведении о расчетов.

5. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СХЕМЫ

ЗАМЕЩЕНИЯ

Типовая схема системы представлена на рис.1 - (ТЭЦ) или рис.2 -(КЭС).

Для студентов заочного обучения предлагается вариант однотипных агрегатов станции; студентам дневного обучения предлагается вариант ЭС с турбоагрегатами двух типов.

5.1. Определение параметров элементов схемы

По заданной мощности генератора выбирают тип турбогенератора и определяют его параметры [2]:

Затем необходимо определить мощность, МВт, которая передается в приемною систему:

Принимая число ЛЭП не менее двух, определяем мощность одной ЛЄП , а затем по расстоянию, км, и мощности, МВт, определяем номинальное напряжение ЛЭП по таблице пропускной способности воздушных ЛЭП [2].

Примечание: Если в таблице пропускной способности воздушных ЛЭП не удается определить напряжение передачи для двух линий, то следует принять число ЛЭП 3 или 4.

Мощность трансформаторов , МВА, для КЭС определяют по мощности  , МВА, генераторов; мощность трансформаторов , MBA, для ТЭЦ определяют из условия передачи мощности в систему с перегрузкой трансформаторов до 40 % при отказе одного из них. Зная , КВ, , КВ, и мощность: , MBA, можно определить параметры трансформаторов Т1 [2] ,, , .

Для ЛЭП по величине протекающего тока необходимо определить сечение провода, мм² и удельное сопротивление , ом/км, [2].

Все расчеты проводятся в пренебрежении активным сопротивлением передачи, поэтому в начале и конце передачи равны. Потери же реактивной мощности в передаче имеют место. Поэтому меньше в конце передачи, чем в ее начале. Примем

, тогда

.

Параметры трансформаторов (или автотрансформаторов) Т2 определяют из следующих соображений. Трансформаторов должно быть не менее двух, причем, после отключения одного из них второй должен передать мощность с перегрузкой не более 40 %.

Напряжение - системообразующее (330,500,750 KB). По напряжениям , и мощности определяют тип трансформатора (автотрансформатора) и его параметры [2] : , , , , ; , .

5.2. Определение параметров элементов схемы замещения

Расчет ведется в относительных единицах по формулам точного приведения. В качестве базисных величин удобно принять: , . Базисная мощность только численно равна мощности ; системообразующее напряжение  является параметром режима и может значительно отличаться от номинального напряжения до ±. Исполнитель должен задаться значением этого напряжения и принять его в качестве базисного. После этого необходимо вычислить параметры элементов схемы замещения и параметры режима, приведенные к ступени напряжения и к базисным величинам  и  [3].

Относительное сопротивление нерегулируемого генератора:

Относительное сопротивление генератора с АРВ пропорционального действия:

Относительное сопротивление трансформатора:

Относительное сопротивление линии:

где - удельное сопротивление линии (Ом/км).

Относительное сопротивление автотрансформатора:

Относительное сопротивление нагрузки:

.

где - сопряженный комплекс мощности нагрузки.

В дальнейших расчетах индекс " * " при соответствующих величинах опустить, т.к. действия проводятся только с относительными базисными величинами. В приведенных формулах  - число параллельно включенных соответствующих элементов.

5.3. Определение параметров эквивалентного генератора

Пренебрегая взаимным движением роторов турбогенераторов ЭС и учитывая движение роторов генераторов ЭС только относительно ротора эквивалентного генератора ШСБМ, заменяют агрегаты ЭС эквивалентными параметрами: ;

где  - активная и реактивная мощности, и момент инерции эквивалентного агрегата;

 - активные и реактивные мощности, и моменты инерции отдельных блоков ЭС.