Переходные процессы в электроэнергетике. Курсовая работа По дисциплине Переходные процессы в электроэнергетике

• Название: Курсовая работа По дисциплине Переходные процессы в электроэнергетике
• Анкор: Переходные процессы в электроэнергетике
• Дата: 07.02.2022
• Размер: 1.16 Mb.
• Имя файла: 2_5460681300568444889.doc
• Тип: Курсовая; #354268

М ИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Западно-Казахстанский аграрно-технический

университет имени Жангир хана

Кафедра «Энергетика»


Курсовая работа

По дисциплине: «Переходные процессы в электроэнергетике»


Выполнил: обучающийся

Бочкарёв Э.С.

Проверила: Доцент

Вичкуткина А.П.


г.Уральск 2018
СОДЕРЖАНИЕ

	Введение…………………………………………………………………….	3
	Исходные данные…………………………………………..………………	6
	Анализ расчетной схемы и исходных данных на расчет ..…….……….	8
2.1	Расчёт сопротивлений элементов схемы электроснабжения……………	8
	Приведение схемы замещения к простейшему виду с целью определения результирующего сопротивления цепи относительно точки КЗ……………………………………………………………………..	11
3.1	Расчёт периодической составляющей тока КЗ. Прямая последовательность………………………………………………………..	11
3.2	Распределение токов КЗ по всем ветвям схемы………………………….	15
	Расчет ударного тока и мощности КЗ…………………………………….	18
5	Расчет нулевой последовательности и двухфазного тока………………
5.1	Расчет нулевой последовательности…………………………………….	22
5,2	Расчет двухфазного КЗ …………………………………………………….	27
6	Векторные диаграммы токов и напряжений………………………………
	Заключение …………………………………………………………………	29
	Список литературы..…………….………………………………………….	30

ВВЕДЕНИЕ
При переходе от одного режима к другому изменяется электромагнитное состояние элементов системы и нарушается баланс между механическим и электромагнитным моментами на валах генераторов и двигателей. Это означает, что переходной процесс характеризуется совокупностью электромагнитных и механических изменений в системе, которые взаимосвязаны и представляют единое целое. Различают две стадии: электромагнитные и электромеханические переходные процессы. Наиболее частой причиной возникновения аварийных переходных процессов является короткое замыкание. Короткое замыкание (КЗ) – это не предусмотренное нормальными условиями эксплуатации замыкание между фазами или между фазами и землей.

Назначение расчетов КЗ:

1. 
   определений условий работы потребителей в аварийных режимах;
   
2. 
   выбор аппаратов и проводников и их проверки по условиям электродинамической и термической стойкости;
   
3. 
   проектирование и настройки устройств релейной защиты и автоматики;
   
4. 
   сопоставления, оценки и выбора схемы электрических соединений;
   
5. 
   проектирования и проверки защитных устройств;
   
6. 
   определение влияния линий электропередачи на линии связи;
   
7. 
   определение числа заземленных нейтралей и их размещения в ЭС;
   
8. 
   выбор разрядников;
   
9. 
   анализ аварий;
   

10)подготовки к проведению различных испытаний в ЭС .

Порядок выполнения курсовой работы
Курсовая работа выполняется в форме расчетно-пояснительной записки объемом 20-25 страниц компьютерного набора и графической части в виде схем замещения, векторных диаграмм и схемы электрических соединений системы электроснабжения выполненной в компьютерной программе Auto Cad.

Расчетно-пояснительная записка включает в себя:

- Титульный лист;

- Задание;

- Содержание;

- Введение;

- Исходные данные;

- Порядок составления схемы замещения;

- Преобразование схемы замещения относительно заданной точки КЗ;

- Распределение токов короткого замыкания по ветвям;

- Расчет параметров нулевой последовательности;

- Расчет ударного тока и мощности короткого замыкания;

- Заключение (анализ результатов расчетов);

- Список используемой литературы.

Титульный лист оформляется согласно принятой в университете форме.

В ведении студент в краткой форме (не более одного рукописного листа ) описывается цель расчетов.

В расчетной части курсовой работы должны быть приведены необходимые расчетные схемы, схемы замещения, формулы в буквенном виде с последующей подстановкой цифровых значений входящих величин, таблицы итоговых расчетов, графический материал.

Объем курсовой работы
1. На основании исходных данных к схеме, приведенной в задании, по справочной литературе выбрать параметры элементов системы электроснабжения.

2. Составить схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей.

3. Рассчитать сопротивления схем замещения.

4. Путем преобразований привести схемы замещения к виду, удобному для расчета тока КЗ.

5. Определить при КЗ в заданной точке расчетной схемы:

а) действующее значение периодической составляющей суммарного тока при симметричном (трехфазном) и несимметричном КЗ;

б) ударный ток для симметричного и несимметричного КЗ;

в) полную мощность симметричного и несимметричного КЗ;

г) выполнить распределение токов при симметричном КЗ по ветвям схемы.

6. Определить при КЗ в заданной точке расчетной схемы:

а) действующее значение периодической составляющей суммарного тока при несимметричном КЗ;

б) построить векторные диаграммы напряжений и токов в месте повреждения при несимметричном КЗ;

в) рассчитать фазные величины токов и напряжений в месте КЗ и сравнить их с величинами, полученными по векторным диаграммам.


1.Исходные данные
Таблица 1

Характеристика короткого замыкания

Вид несимметричного КЗ	К(1)
Точка КЗ	К-6

Таблица 2

Технические данные элементов схемы электроснабжения

№ п/п	Элементы схемы	Буквенное обозначение на схеме	Тип , марка	Техническая характеристика элемента
11	Генераторы	Г1, Г2	СВ-800/76-60	SH = 18MBA X”d=0,18 Ом
2	Генераторы	Г3, Г4	СВ-420/105-24	SH =30MBA X”d=0,3 Ом
3	Трансформаторы	Т1	ТРДН-40000/110	SH = 10MBA UK=10,5%
4	Трансформаторы	Т2	ТРДН-63000/110	SH = 10MBA UK=10,5%
5	Трансформаторы	Т3, Т4	ТДТН-10000/110	SH = 10MBA UKB-C=10,5% UKB-H=17,5% UKC-H=6,5%
6	Автотрансформаторы	АТ1, АТ2	АТДЦТН-63000/220/110	SH = 32MBA UKB-C=11% UKB-H=35% UKC-H=22%
7	Воздушная линия	ВЛ1, ВЛ2	АС-70	l1= l2=50км r1=0,46 Ом/км x1уд=0,433 Ом/км x0уд=1,379 Ом/км x0I-II=0,908 Ом/км
8	Воздушная линия	ВЛ3	АС-70	l3=26км r1=0,46 Ом/км x1уд=0,435 Ом/км x0уд=1,373 Ом/км
9	Система	С		Ic=19кА Xc0=35Ом
10	Нагрузка	Н1		SH = 5MBA
11	Нагрузка	Н2		SH = 7MBA

Рисунок 1. Расчетная схема электроснабжения участка сети 110…220…330кВ

2. Анализ расчетной схемы и исходных данных на расчет

2.1 Расчёт сопротивлений элементов схемы электроснабжения
Расчет выполняется в именованных единицах. Для упрощения расчета не учитываются активные сопротивления линй электропередачи, что дает незначительную погрешность, т.к. для схемы нулевой последовательности активные сопротивления ВЛ значительно меньше индуктивных, а кроме того суммарные соп

ротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей в данной схеме в большей степени определяются сопротивлениями трансформаторов и генераторов.

За базисную величину напряжения примем U_баз = 115кВ. Сопротивления схемы замещения пересчитываются в именованных единицах, приведенные к U_баз = 115кВ. Выполняется расчет тех сопротивлений элементов, которые войдут в схему замещения.
Генераторы:

X_Г1,Г2 = X”d * U_б²/ S_H

X_Г1,Г2 = 0.18*115²/18 = 132,25 Ом

X_Г3,Г4 = X”d * U_б²/ S_H

X_Г3,Г4 = 0.3*115²/30 = 132,25 Ом

Е_Г1 = Е_Г2 = Е_{Г3 =} Е_Г4 = 1,08U_б

Е_Г1 = Е_Г2 = Е_{Г3 =} Е_Г4 = 1,08*115 = 124,2 кВ
Трансформаторы:

Т1

X_T1В-Н = U_K% * Uб² / 100 * S_n

X_T1В-Н = 10.5*115²/100*40 = 34,72 Ом

X_T1В = 0,125* X_T1В-Н

X_T1В = 0,125*34,72 = 4,3 Ом

X_T1Н = 1,75* X_T1В-Н

X_T1Н =1,75*34,72= 49,29 Ом

Т2

X_T2= U_K% * Uб² / 100 * S_n

X_T2= 10.5*115²/100*63 = 22,04 Ом

X_T2В = 0,125 * X_T2В-Н

X_T2В = 0,125*22,04 = 2,75 Ом

X_T2Н = 1,75* X_T2В-Н

X_T2Н = 1,75*22,04 = 38,57 Ом
Трансформаторы:

Т3 Т4

U_КВ= 0,5( U_KB-C + U_KB-H – U_KC-H)

U_КС= 0,5( U_KB-C + U_KC-H – U_KB-H)

U_КН= 0,5( U_KB-H + U_KC-H – U_KB-C)

U_КВ= 0,5 *( 10,5 + 17,5 – 6,5 ) = 12,9 Ом

U_КС= 0,5*( 10,5 + 6,5 – 17,5 ) = -0,25 Ом

U_КН= 0,5*( 17,5 + 6,5 – 10,5 ) = 6,75 Ом
X_В = U_K% * Uб² / 100 * S_n

X_С = U_K% * Uб² / 100 * S_n

X_Н = U_K% * Uб² / 100 * S_n

X_В = 12,9*115²/100*10= 170,6 Ом

X_С = -0,25*115²/100*10= -0,25Ом

X_Н = 6,75*115²/100*10= 89,26 Ом


Автотрансформаторы:

АТ1 АТ2

U_КВ= 0,5( U_KB-C + U_KB-H – U_KC-H)

U_КС= 0,5( U_KB-C + U_KC-H – U_KB-H)

U_КН= 0,5( U_KB-H + U_KC-H – U_KB-C)

U_КВ= 0,5 *( 11 + 35 – 22 ) = 12 Ом

U_КС= 0,5*( 11 + 22 – 35 ) = -1 Ом

U_КН= 0,5*( 35 + 22 – 11 ) = 23 Ом

X_В = U_K% * Uб² / 100 * S_n

X_С = U_K% * Uб² / 100 * S_n

X_Н = U_K% * Uб² / 100 * S_n

X_В = 12*115²/100*32 = 49,29 Ом

X_С = -1*115²/100*32 = -1Ом

X_Н = 23*115²/100*32 = 95,05 Ом
Система:

X_c = U_c* U_б²/ 1.73*I_кз* U_c²

X_c = 220* 115²/1,73*19*220²= 1,806 Ом

Е_с= U_c * U_б / U_c = 1* U_б

Е_с= 1*115=115кВ
Воздушные линий

l₁ , l₂

X_Л1= Х₁₁ = Х_уд * l = 0,433 * 50 = 21,65 Ом

X_Л2= Х₁₂ = Х_уд * l = 0,433 * 50 = 21,65 Ом
l₃

X_Л3= Х₁₃ = Х_уд * l = 0,435 * 26 = 11,3 Ом

3.Приведение схемы замещения к простейшему виду с целью определения результирующего сопротивления цепи относительно токи КЗ

3.1 Расчёт периодической составляющей тока к.з.

Прямая последовательность.


Рисунок 2. Схема замещения прямой последовательности
Преобразование схемы замещения относительно заданной точки короткого замыкания: преобразование ветвей производится путем последовательного и параллельного сложения.
Последовательное сложение ветвей:

X = X₁+ X₂

X_1,3 = X₁+ X₃ = 132,25 + 49,29 = 181,54Ом

X_2,4 = X₂+ X₄ =132,25 + 38,57 = 181,54 Ом

X_6,8 = X₆+ X₈ =132,25 + 38,57 = 170,82 Ом

X_7,9 = X₇+ X₉ = 132,25 + 38,57 = 170,82 Ом
Параллельное сложение ветвей:

X = X₁* Х₂/ X ₁+ Х₂

X₃₅ = X_1,3 * Х_2,4/ X_1,3 + Х_2,4 = 181,54 * 181,54 / 181,54 + 181,54 = 90,76 Ом

X₃₆ = X_6,8 * Х_7,9/ X_6,8 + Х_7,9 = 170,82 * 170,82 / 170,82 + 170,82 = 85,41 Oм
Последовательное сложение ветвей:

X = X₁+ X₂

X₃₇ = X₁₈+ X₁₇ + X₁₄ = 925,75 + 89,3 + 170,6 = 1185,65 Ом

X₃₈ = X₂₈ + X₂₇ = 71,17 + 1,806 = 73,976 Ом
Параллельное сложение ветвей:

X = X₁* Х₂/ X ₁+ Х₂

X₃₉ = X₃₅ * Х₃₆/ X₃₅ + Х₃₆ = 90,76 * 85,41 / 90,76 + 85,41 = 44,001 Ом
Последовательное сложение ветвей:

X = X₁+ X₂

X₄₀ = X₃₈ + X₂₅ = 73,976 + 11,3 = 85,276 Ом

X₄₁ = X₃₉ + X₁₃ = 44,001 + 21,65 = 65,65 Ом\

Реактор:

10-1000-0,14 УЗ

Х_р = Х_р* * U_н/1,73х

Х_р = 0,14 * 10/1,73 = 0,809 Ом

Рисунок 3. Схема замещения прямой последовательности
Параллельное сложение ветвей:

X = X₁* Х₂/ X ₁+ Х₂

X₄₂ = X₃₇ * Х₄₁/ X₃₇ + Х₄₁ = 1185,65 * 65,65/ 1185,65 + 65,65 = 62,205 Ом

X₄₃ = X₄₂ * Х₄₀/ X₄₂ + Х₄₀ = 62,205 * 85,276/ 62,205 + 85,276 = 35,96 Ом
Эквивалентная ЭДС:

Е₄ = Н₁*Х₄₁ + Е_2Г*Х₃₇ / Х₄₁ + Х₃₇

Е₄ = (95,75*65,65 +124,2*1185,65/(65,65 + 1185,65) = 123,001 кВ

Е₅ = Е_с*Х₄₂ + Е₄*Х₄₃ / Х₄₂ + Х₄₃

Е₅ = (115*62,205 + 123,001 * 85,276/(62,205 + 85,276) = 119,62 кВ
Последовательное сложение ветвей:

X = X₁+ X₂

X₄₄ = X₄₃ + X₂₀ + Х₂₂ = 35,96 + 170,6 + 89,3 = 295,86 Ом



Рисунок 4. Схема замещения прямой последовательности
Параллельное сложение ветвей:

X = X₁* Х₂/ X ₁+ Х₂

X₄₅ = X₄₄ * Х₂₃/ X₄₄ + Х₂₃ = 295,86 * 661,25 / 295,86 + 661,25 = 204,4 Ом
Эквивалентная ЭДС:

Е₆ = Н₂*Х₄₄ + Е₅*Х₂₃ / Х₄₄ + Х₂₃

Е₆ = (95,75*295,86 + 124,2*661,25/(295,86 + 661,25) = 112,85 кВ



Рисунок 5. Схема замещения прямой последовательности

Последовательное сложение ветвей:

X = X₁+ X₂

X₄₆ = X₄₅ + X₂₄ = 204,04 + 0,809 = 205,209 Ом


Рисунок 6. Схема замещения прямой последовательности
I_кз = 112,8 * 10³/ 1,73 * 205,209 = 317,8 А
3.2 Распределение токов КЗ по всем ветвям схемы
Распределение токов КЗ – в ветвях схема замещения производится в обратном порядке, т.е. от точки КЗ. Токи КЗ определяются во всех ветвях схемы замещения возвращается постепенно к исходной схеме.

Значения ЭДС и источников питания генераторов и системы несколько отличается друг от друга. Поэтому токи в ветвях будут определятся по падению напряжения в ветвях схемы от протекающего по них тока КЗ.

Рисунок 7. Схема распределения токов по цепи
Определяем остаточное напряжение КЗ:

U_ост1 = U_ост.кз. + I_кз * Х_∑

U_ост1 = 317,87 * 0,809 = 257,15 В

Определяем ток трехфазного КЗ от генераторов :

I₁ = Е – U_ост/1.73* Х₄₅ = 232,82 A

Определяем ток трехфазного КЗ от нагрузки:

I₂= Е – U_ост/1.73* Х₂₂=85,05 A

Проверка:

I_∑= I₁ + I₂ = 232,82 + 85,05 = 317,87 A
U_ост2=232,82 * 259,9 + 257,15 = 60767,08 B

I₃= ((123001/1.73-60767,08)/62,205 = 166,09 A

I₄ = ((115000/1.73-60767,08)/85,276 = 66,92 А

I₅= ((97750/1.73-60767,08)/1185,65 = -3,59 A

U_ост3=14487 + 649,92*2,79= 16302 В

I₆=((124,2/1.73-14,487)/234,08= 244,8 A

Рисунок 8. Схема распределения токов по цепи

U_ост3 =166,09 * 21,65 +60767,08 = 64392,92 В

I₇= ((124200/1.73 – 64392,92)/(90,76) = 81,52 A

I₈= ((124200/1.73 – 64392,92)/(85,41) = 86,62 А

U_ост4 = 81,52 * 4,3 + 64392,2 = 64743,456 В

I₉= I₁₀ = (124200/1.73- 64743,456)/181,54= 39,04 A

U_ост5 = 86,62 * 2,75 + 64392,2 = 64631,105 В

I₁₁= I₁₂ = (124200/1.73-64631,105)/181,54 = 39,44 A
Реальные токи:

Приводим определенные токи КЗ в ветвях схемы замещения к реальным величинам .


Рисунок 9. Схема распределения токов по цепи

I1=I3= 232,82 A I2= 85,05 A I4=I5=I6=I7=I8=I9= 66,92 A I10=I11=I12= -3,59 A

I13 = I14 = 166,09 А I16 = I17 = I18 = I19 = 39,04А I15 = 81,52 А I20 = 86,56 А I21 = I22 = I23 = I24 = 39,44А

4.Расчет ударного тока и мощности КЗ
Для определения ударного тока КЗ произведем за счет суммарного активного сопротивления схемы.

Произведем расчет активных сопротивлений схемы.
Для генераторов Г1 и Г2: 50

R₁ = R₂ = 132,25/ 50 = 2,705 Ом



Для генераторов Г3 и Г4: 50

R₆ = R₇= 132,25/ 50 = 2,705 Ом
Для трансформатора Т1:  35

R₃ = R₄ = 49,29/ 35 = 1,4 Ом

R₅ = 4,3/ 35 = 0,12 Ом
Для трансформатора Т2: 35

R₈ = R₉ = 38,5/ 35 = 0,98 Ом

R₁₀ = 2,75/ 35 = 0,07 Ом
Для автотрансформаторов АТ1 и АТ2: 35

R₂₈ = R₃₁ = 95,05/ 35 = 2,71 Ом

R₂₇ = R₃₀ = 49,59/ 35 = 1,41 Ом
Воздушные линии l₁, l₂

R₁₁ = R ₁₂ = 0,27* 40 = 10,8 Ом
Воздушные линии l₃

R₁₃ = 0,131 * 20 = 3,82 Ом

Рисунок 10. Схема замещения ударного тока
Последовательное сложение ветвей:

R= R₁ + R₂

R₃₂ = R₃₃ = 1,4 + 2,705 = 4,105 Ом

R₃₄ = R₃₅ = 2,705 + 0,98 = 3,685 Ом

R₃₆ = 4,105/2 + 0,12 = 2,17 Ом

R₃₇ = 3,685/2 + 0,07 = 1,91 Ом

R₃₈ = R₃₉= 2,71 + 1,141= 4,12 Ом

R₄₀ = 4,12/2 = 2,06 Ом

R₄₁ = 2,55 + 4,87 = 7,42 Ом

Рисунок 11. Схема замещения ударного тока
Параллельное сложение ветвей:

R = R₁ * R₂/ R₁ + R₂

R₄₂ = 2,17 * 1,91/ 2,17 + 1,91 = 1,01 Ом
Последовательное сложение ветвей

R= R₁ + R₂

R₄₃ = 1,01 + 0,61 = 1,62 Ом

R₄₄ = 2,06 + 0,32 = 2,38 Ом
Параллельное сложение ветвей:

R = R₁ * R₂/ R₁ + R₂

R₄₅ = 1,62* 7,42/ 1,62 + 7,42 = 1,32 Ом


Рисунок 12. Схема замещения ударного тока
Параллельное сложение ветвей:

R = R₁ * R₂/ R₁ + R₂

R₄₆= 1,32 * 2,38/ 1,32 + 2,38 = 0,84 Ом


Последовательное сложение ветвей:

R= R₁ + R₂

R₄₇= 0,84 + 4,87 + 2,55 = 8,26 Ом


Рисунок 13. Схема замещения ударного тока
Ударный ток



где  - ударный коэффициент;
- постоянная времени цепи КЗ.

Т_а= 205,209/(314*8,26) = 0,079 с.

К_у= 1+е^(-0.01/0,079)=1,881

I_y= 1,414 * k_y * I_кз = 1,414*1.881 * 317,87 =845,72 A

I_y= 1,414*1.881 * 317,87 =845,72 A
Мощность КЗ, независимо от вида КЗ, определяется по формуле:
 ,
где  - номинальное напряжение ступени, для которой найден ток КЗ, В.

S_k=1.73*10000* 317,87 = 5,49 МBA


5 Расчёт нулевой последовательности

5.1. Расчёт параметров схемы нулевой последовательности

Рассчитываем сопротивления элементов, которые войдут в эту схему, т.е. трансформаторы с заземленной нейтралью и линий электропередачи.


Рисунок 14. Схема замещения нулевой последовательности
Расчёт параметров нулевой последовательности:

Для трансформатора Т1

X₃ = Х₄ = 49,29 *0.9= 44,1 Ом

Х₅ = 4,3 * 0,9 = 3,87 Ом

Для трансформатора Т2

X₈ = Х₉ = 38,5 *0.9= 34,65 Ом

Х_А = 0,9 * 2,75 = 2,475 Ом
Для трансформаторов Т3 T4

X₁₄ = Х₂₀ = 170,6 * 0,9 = 153,54 Ом

X₁₇ = Х₂₂ = 89,3 * 0,9 = 73,17 Ом

Для автотрансформаторов АТ1 АТ2

X_в= 49,59 *0,9 = 44,631 Ом

X_с= -1 * 0,9 = -0,9 Ом

X_н= 95,05 *0,9 = 85,545Ом

X₃₂ = 1,806 * 0,9 = 1,63 Ом
Линии 1 2:

X₁₁= 50 * 0.908= 45,4 Ом

X₁₂= X₁₃= 50,1 * 1,379 – 45,4= 19,485 Ом
Линия 3:

X₁₂= 26 * 0,435= 10,17 Ом
Параллельное сложение ветвей:

X = X₁* Х₂/ X ₁+ Х₂

Х₃₅ = 44,1 * 44,1/ 44,1 + 44,1 = 22,05 Ом

Х₃₆ = 34,65 * 34,65/ 34,65 + 34,65 = 17,325 Ом
Последовательное сложение ветвей:

X = X₁+ X₂

X₃₇ = 22,05 + 3,87 = 25,92 Ом

X₃₈ = 17,325 + 2,475 = 19,8 Ом
Параллельное сложение ветвей:

X = X₁* Х₂/ X ₁+ Х₂

Х₃₉ = 19,485 * 19,485/ 19,485 + 19,485 = 9,74 Ом

Х₄₀ = 25,92 * 19,8/ 25,92 + 19,8 = 11,22 Ом
Последовательное сложение ветвей:

X = X₁+ X₂

X₄₁ = 153,74 + 73,17 = 226,91 Ом

Рисунок 15. Схема замещения нулевой последовательности
Последовательное сложение ветвей:

X = X₁+ X₂

X₄₂ = 11,22 + 45,4 + 9,74 = 66,36 Ом
Параллельное сложение ветвей:

X = X₁* Х₂/ X ₁+ Х₂

Х₄₃ = Х₄₄ = 85,545 +1,63 + 1,63 * 85,545/ 85,545 = 2,64 Ом

Х₄₅ = 85,545 + 85,545 + 85,545 *85,545/ 1,63 = 13468,61 Ом:

Х₄₆ = 226,91 * 66,36/ 226,91 + 66,36 = 51,34 Ом

Х₄₇ = Х₄₈ = 44,631 * 2,64/ 44,631 + 2,64 = 2,49 Ом

Х₄₉ = 2,49 * 2,49/ 2,49 + 13468,51 + 2,49 = 0,0004 Ом

Х₅₀ = Х₅₁ = 2,49 * 13468,51/ 2,49 + 13468,61 + 2,49 = 2,48 Ом


Рисунок 16. Схема замещения нулевой последовательности
Последовательное сложение ветвей:

X = X₁+ X₂

X₅₂ = 2,48 – 0,9 = 1,58 Ом

X₅₄ = 10,17 + 0,79 + 0,0004 = 10,96 Ом
Параллельное сложение ветвей:

X = X₁* Х₂/ X ₁+ Х₂

Х₅₅ = 51,34 * 10,96/ 51,34 + 10,96 = 9,03 Ом
Последовательное сложение ветвей:

X = X₁+ X₂

X₅₆ = 9,03 + 153,741 + 73,17 = 235,94 Ом



Рисунок 17. Схема замещения нулевой последовательности

5.2 Расчёт двухфазного КЗ
Однофазные КЗ на фазе А
Граничные условия:

U_КА⁽¹⁾ = 0

I_KB⁽¹⁾ = 0

I_KC⁽¹⁾ = 0



Из граничных условий видно, что геометрическая сумма фазных токов в месте КЗ не равна 0, т.е. I_KA +I_KB + I_KC  0 ,следовательно, такая система является неуравновешенной, в ней появляются составляющие токов нулевой последовательности.
Используя уравнения метода симметричных составляющих и граничных условий, получим следующие выражения :

I_KA1 = 1/3( I_A + aI_B + a² I_C)

I_KA2 = 1/3( I_A + a²I_B + a I_C)

I_KA0 = 1/3( I_A + I_B + I_C), при I_KB = I_KC = 0
I_KA1 = I_{KA2 =} I_KA0 = E_A / j( 2 X_1 + X_0) = 112850/1,73 /j(2* 205,209 + 235,94) =- j100,91 A
Ток неповрежденной фазы I_KA⁽¹⁾ равен утроенному значению тока одной из последовательности

I_KA⁽¹⁾ =3 I_KA1⁽¹⁾ ₌ 3 I_KA0 ⁽¹⁾ =3 * (-j100,91) = -j 302,75 А
Для симметричных составляющих напряжений в месте КЗ

U_KA1 = I_KA1 * / j( 2 X_1 + X_0) = j100,91 * j441,149 = j44516,34 В

U_KA2 = I_KA2* jX_1 = j100,91 * j205,209 = 40707,64 В

U_KA3 = I_KA0 *j X_0 = j100,91 * j235,94 = 23808,7 В

Заключение
На основании исходных данных к схеме, приведенной в задании, по справочной литературе были выбраны да параметры элементов системы электроснабжения:

- составлены схемы замещения: прямой, обратной и нулевой последовательностей;

- рассчитаны сопротивления схем замещения;

- путем преобразований были приведены схемы замещения к виду удобному для расчета тока КЗ.

Были определены следующие параметры при КЗ в заданной точке расчётной схемы:

- действующее значение периодической составляющей суммарного тока при симметричном (трехфазном) КЗ;

- ударный ток для симметричного КЗ;

- полная мощность симметричного КЗ:

- было выполнено распределение токов при симметричном КЗ по ветвям схемы.

Были определены следующие параметры при КЗ в заданной точке расчетной схемы:

- действующее значение ческой составляющей суммарного тока при несимметричном КЗ;

- построены векторные диаграммы напряжений и токов вместе повреждения при несимметричном КЗ:

- рассчитаны фазные величины токов и напряжений в месте КЗ и сравнивались их величинами, полученными по векторным диаграммам.

Список использоваемой литературы

1. 
   Крючков И.П. Короткие замыкания и несимметричные режимы электроустановок / И.П. Крючков Изд. Дом МЭИ, 2011.
   
2. 
   Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине Переходные процессы в электроэнергетике / А.П Вичкуткина - Уральск : РИО ЗКАТУ им. Жангир хана, 2010.
   
3. 
   Ульянов, С.А.Электромагнитные переходные процессы в электрических системах / С.А. Ульянов. - М.: Энергия,1970.
   
4. 
   Правила устройства электроустановок.- Астана, 2005.
   
5. 
   Басс Э.И., Дорогунцев В.Г. . Релейная защита электроэнергетических систем./ Под ред. А.Ф. Дьякова,- М.:МЭИ,2002.
   
6. 
   Овчаренко, Н.И. Элементы автоматических устройств энергосистем: Учеб. для ВУЗов / Н.И.Овчаренко. М.: Энергоатомиздат,1995.