Расчёт ЭС. Переходных процессов. Курсовая работа электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах

• Название: Курсовая работа электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах
• Анкор: Расчёт ЭС. Переходных процессов
• Дата: 14.03.2023
• Размер: 1.13 Mb.
• Имя файла: topref.ru-200647.doc
• Тип: Курсовая; #987065
• страница: 2 из 2

;

2. 
   Послеаварийный режим
   

В послеаварийном режиме (режим II) происходит отключение цепи линии W, на которой произошло короткое замыкание. Тогда сопротивление системы составит .

Находим взаимное сопротивление



Характеристика мощности в послеаварийном режиме примет следующий вид:

4.1.3 Аварийный режим

В аварийном режиме рассматривается 2 вида КЗ: трехфазное и двухфазное на землю. В месте аварии вводится шунт с сопротивлением x_. Для трехфазного режима x_=0, для двухфазного на землю x_=x_2//x_0.

Определим результирующие сопротивления схем обратной и нулевой последовательностей. В схеме замещения обратной последовательности сопротивления трансформатора Т1 и линии W остаются неизменными (см. раздел 1), а сопротивление генератора G1 пересчитывается. ЭДС источников равны нулю.

Сопротивления генератора G1 обратной последовательности:
,
где – сопротивление генератора токам обратной последовательности, о. е.

Преобразуем схему замещения обратной последовательности.

;

;



Рисунок 9 – Схема замещения обратной последовательности

В схеме замещения нулевой последовательности сопротивления двухцепной линии W увеличивается в 5 раз.

Сопротивление трансформатора Т1 не изменяется и равно .

Генератор G1 в схеме замещения нулевой последовательности участвовать не будет, так как находится за обмоткой трансформатора Т1, соединенной в треугольник.


Рисунок 10 – Схема замещения нулевой последовательности
;



Определим сопротивление шунта при двухфазном КЗ на землю

Преобразуем схему к расчетному виду.

;


Рисунок 11 – Схема замещения аварийного режима



Рисунок 12 – Преобразованная схема замещения
– трехфазное КЗ
;



При трехфазном КЗ передача мощности в приемную систему невозможна.

– двухфазное КЗ на землю
;


4.2 Определение предельного угла отключения КЗ в простейшей ЭЭС. Построение зависимости изменения угла ^(t) и определение предельного времени отключения
Для определения предельного угла отключения пользуются критерием динамической устойчивости. Площадка ускорения должна быть равна площадке возможного торможения. Предельный угол и определяет равенство этих площадок.

Выражение для определения предельного угла отключения:
,
где – максимальная мощность генератора в послеаварийном режиме;

– максимальная мощность генератора в аварийном режиме;

– максимальная мощность генератора в нормальном режиме;

– критический угол, равный



– трехфазное КЗ

;


– двухфазное КЗ на землю
;


Из полученных результатов видно, что система неустойчива при обоих видах КЗ и требует отключения по условию сохранения динамической устойчивости.

Характер изменения угла δ^/(t), по которому можно найти предельное время отключения КЗ t_{откл.пр.} или время t_max достижения углом величины δ^/_max при возникших качаниях ротора эквивалентного генератора, определится решением дифференциального уравнения относительно движения ротора эквивалентного генератора
,
где Т_j – постоянная инерции генератора.

Постоянная инерции эквивалентного генератора G1 равна

Решим дифференциальное уравнение методом последовательных интервалов. Принимаем шаг интегрирования Δt=0,05 с. При этом коэффициент k (в электрических градусах) будет равен

Приращение угла на первом интервале составит

где избыток мощности в начале интервала равен

Величина угла к концу первого интервала

Приращение угла за любой последующий i-ый интервал времени определим по выражению

Прибавив к значению угла на предыдущем интервале его приращение на данном интервале, определим угол к концу i-го интервала:


При трехфазном КЗ и двухфазном КЗ на землю расчет ведем до предельного угла отключения КЗ. Расчет проводим в табличной форме для трехфазного (таблица 12) и двухфазного КЗ на землю (таблица 13).
Таблица 12 – Изменение угла δ^/(t) при трехфазном КЗ

t, c	/
0	23,54	0,145	0
0,05	23,54	0,145	0,31
0,10	23,85	0,145	0,62
0,15	24,47	0,145	0,93
0,20	25,40	0,145	1,24
0,25	26,64	0,145	1,55
0,30	28,16	0,145	1,86
0,35	30,02	0,145	2,17
0,40	32,19	0,145	2,48
0,45	34,67	0,145	2,79
0,50	37,46	0,145	3,10
0,55	40,56	0,145	3,41
0,60	43,97	0,145	3,72
0,65	47,69	0,145	4,03
0,70	51,72	0,145	4,34
0,75	56,06	0,145	4,65
0,80	60,71	0,145	4,96
0,85	65,67	0,145	5,27
0,90	70,94	0,145	5,58
0,95	76,52

Таблица 13 – Изменение угла δ^/(t) при двухфазном КЗ на землю

t, c	/
0	23,54	0,103	0,11
0,05	23,65	0,102	0,33
0,10	23,98	0,102	0,55
0,15	24,53	0,101	0,77
0,20	25,30	0,100	0,98
0,25	26,28	0,098	1,19
0,30	27,47	0,096	1,40
0,35	28,87	0,094	1,60
0,40	30,47	0,091	1,80
0,45	32,27	0,088	1,99
0,50	34,26	0,085	2,17
0,55	36,43	0,082	2,35
0,60	38,78	0,079	2,52
0,65	41,30	0,075	2,68
0,70	43,98	0,071	2,83
0,75	46,81	0,068	2,98
0,80	49,79	0,064	3,12
0,85	52,91	0,060	3,25
0,90	56,16	0,057	3,37
0,95	59,53	0,054	3,48
1,00	63,01	0,050	3,59
1,05	66,60	0,048	3,69
1,10	70,29	0,045	3,79
1,15	74,08	0,043	3,88
1,20	77,96	0,041	3,97

Рисунок 13 – Зависимость δ^/(t): а) I – зависимость ^(t) для трехфазного КЗ; б)  – зависимость ^(t) для двухфазного КЗ на землю
По рисунку 13 определим графически предельное время отключения З для обеспечения устойчивости системы. Предельное время отключения трехфазного КЗ составляет 0,93 с, двухфазного КЗ на землю – 1,43 с.

По полученным зависимостям мощности построим угловые характеристики мощности соответствующих режимов.
Таблица 14 – Результаты расчетов для построения угловых характеристик мощности при анализе динамической устойчивости

0	0	0	0	0
10	0,063	0,049		0,018
20	0,124	0,096		0,036
30	0,182	0,141		0,053
40	0,233	0,181		0,068
50	0,278	0,215		0,081
60	0,314	0,243		0,092

Рисунок 28 – Угловые характеристики мощности при отключении трехфазного КЗ


Рисунок 29 – Угловые характеристики мощности при отключении двухфазного КЗ на землю

Список источников
1 Электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах: метод. Указания по курсовой работе для студентов укрупненной группы направления подготовки специалистов 140000 – «Энергетика, энергетическое машиностроение и электротехника» (спец. 140203.65, 140204.65, 140205.65) всех форм обучения / сост.: А.Э. Бобров, А.М. Дяков, В.Б. Зорин, Л.И. Пилюшенко. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. – 48 с.

2 Герасименко, А.А. Передача и распределение электрической энергии: учеб. пособие / А.А. Герасименко, В.Т. Федин. – Красноярск: ИПЦ КГТУ; Минск: БНТУ, 2006. – 808 с.

3 Веников, В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах / В.А. Веников. – М. Высш. школа 1978. – 415 с.

4 Сильченко, Т.В. Стандарт организации. Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности / Т.В. Сильченко, В.К. Младенцева, Л.В. Белошапко. – Красноярск: ЦМСМК СФУ, 2010. – 57 с.