«Электромагнитные и электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах». Курсовой проект по учебному курсу Электромагнитные и электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах

• Название: Курсовой проект по учебному курсу Электромагнитные и электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах
• Анкор: «Электромагнитные и электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах
• Дата: 10.02.2022
• Размер: 1.16 Mb.
• Имя файла: Kursovoy_variant_2ispr.docx
• Тип: Курсовой проект; #357933
• страница: 1 из 6

М инистерство образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тольяттинский государственный университет»
Электроэнергетика и электротехника
КУРСОВАЯ РАБОТА (КУРСОВОЙ ПРОЕКТ)
по учебному курсу «Электромагнитные и электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах»
Вариант

Студент	(И.О. Фамилия)
Группа	(И.О. Фамилия)
Преподаватель	Кузнецов Владимир Николаевич (И.О. Фамилия)

Тольятти 2018
Содержание

Введение 4

1 Расчет параметров симметричного короткого замыкания на ступени напряжения Uб=220 кВ 5

1.1 Расчет параметров схемы замещения 5

1.2 Расчет тока трехфазного короткого замыкания на ступени напряжения 220 кВ 8

1.3 Расчет ударного тока короткого замыкания на ступени напряжения 220 кВ 10

2 Расчет параметров симметричного короткого замыкания на ступени напряжения Uб=10 кВ 12

2.1 Составление схемы замещения и ее эквивалентирование 12

2.2 Расчет тока трехфазного короткого замыкания на ступени напряжения 10 кВ 13

2.3 Расчет ударного тока короткого замыкания на ступени напряжения 10 кВ 15

3 Расчет тока симметричного короткого замыкания для выбора оборудования 0,4 кВ 17

4 Расчет токов несимметричных коротких замыканий 20

4.1 Определение суммарного сопротивления прямой последовательности 20

4.2 Определение суммарного сопротивления обратной последовательности 21

4.3 Определение суммарного сопротивления нулевой последовательности 21

4.4. Определение токов несимметричных коротких замыкания при напряжении 220 кВ 23

4.5. Определение ударных токов несимметричных коротких замыканий 24

4.6. Определение коэффициентов тяжести аварии 25

Заключение 26

Список литературы 27

ЗАДАНИЕ 28

Введение

Режим короткого замыкания считается одним из самых опасных состояний электрической сети независимо от места его возникновения.

Подобные аварийные состояния приводят к возникновению пожаров, порче имущества и дорогостоящего электрооборудования.

Именно поэтому, перед строительством подстанций, крупных энергообъектов, прокладкой ВЛЭП, КЛЭП, еще на этапе проектирования обязательно просчитываются все возможные аварийные ситуации, определяется наиболее тяжелые из них для правильного выбора типа и параметров электрического оборудования.

1 Расчет параметров симметричного короткого замыкания на ступени напряжения Uб=220 кВ

1.1 Расчет параметров схемы замещения

Расчет тока короткого замыкания на ступени напряжения 220 кВ ведем в относительных единицах. Для этого заданная расчетная схема представляется в виде схемы замещения (рисунок 1.1).

Расчет выполняем на основе метода расчетных кривых.

Базисные условия: S_б=100 MBA, U_б=230 кB.

Определяем сопротивление гидрогенератора:

Х_Г=Х^’’_d*S_Б*cosφ/Р_Н, (1.1)

где Х^’’_d – сверхпереходное индуктивное сопротивление по продольной оси,

Р_Н, cosφ - номинальная активная мощность и коэффициент мощности генератора.

Х_Г=0,15*100*0,80/150=0,080

ЭДС гидрогенератора принимаем равной Е’’_G = 1,0 (Х.Х.).

Определяем сопротивление ВЛЭП:

Х_Л=Х₀*l*S_Б/U_СРН², (1.2)

где Х₀ – удельное индуктивное сопротивление провода, Ом/км,

l – длина ВЛЭП, км.

Х_Л1=0,4*50*100/230²=0,038;

Х_Л2=0,4*75*100/230²=0,057.

Х_Л3=0,4*37,5*100/230²=0,028.

Определяем сопротивление двухобмоточных трансформаторов:

Х_Т=(U_К/100)*(S_Б/S_НОМ), (1.3)

где U_К – напряжение короткого замыкания, % (справочные данные).

S_НОМ - номинальная полная мощность трансформатора.

Х_Т1=(6/100)*(100/100)=0,060;

Х_АТ=(6/100)*(100/100)=0,060.

Определяем сопротивление трехобмоточных трансформаторов:

U_КВ=0,5(U_КВ-Н+U_КВ-С-U_КС-Н) (1.4)

U_КС=0,5(-U_КВ-Н+U_КВ-С+U_КС-Н) (1.5)

U_КН=0,5(U_КВ-Н-U_КВ-С+U_КС-Н) (1.6)

Х_Т2В=(U_КВ/100)*(S_Б/S_Н) (1.7)

Х_Т2С=(U_КС/100)*(S_Б/S_Н) (1.8)

Х_Т2Н=(U_КН/100)*(S_Б/S_Н) (1.9)

U_КВ=0,5(10+4,0-3,5)=5,25%

U_КС=0,5(-10+4,0+3,5)= - 1,25%

U_КН=0,5(10-4,0+3,5)=4,75%

Х_Т2В=(5,25/100)*(100/40)=0,131

Х_Т2С=(-1,25/100)*(100/40)=-0,031≈0

Х_Т2Н=(4,75/100)*(100/40)=0,119

Определяем сопротивление питающей системы:

Х_С= S_Б/S_КЗ, (1.10)

где S_К.З – мощность короткого замыкания системы, МВА.

Х_С=100/4000=0,025

ЭДС системы принимаем равной Е’’_C = 1,0.

Определяем сопротивление синхронного двигателя:

Х_СД= Х^’’_d*S_Б/S_Н (1.11)

Х_СД=0,23*100/2=11,5

ЭДС синхронного двигателя принимаем равной Е’’_СD = 1,1.



Рисунок 1.1 – Схема замещения рассматриваемой сети
Первый этап преобразования схемы замещения (рисунок 1.2):

Х₁=Х_Г/2=0,080/3=0,040

Х₂=Х_Т1/3=0,06/3=0,030

Х₃=Х_Л1/2=0,038/2=0,019

Х₄=Х_Л2/3=0,057/3=0,019

Х₅=Х_Л3/2=0,028/2=0,014

Х₆=Х_АТ/3=0,06/3=0,020

Х₇=Х_Т2В/2=0,131/2=0,066

Х₈=Х_Т2С/2=0

Х₉=Х_Т2Н/2=0,119/2=0,059

Х₁₀=Х_СД/4=11,5/4=2,875



Рисунок 1.2 – Первый этап преобразования схемы замещения
Второй этап преобразования схемы замещения (рисунок 1.3):

Х₁₁= Х₁+Х₂+Х₃+Х₅ +(Х₁+Х₂+Х₃)*Х₅/( Х₄+Х₆+Х_С)=

=0,040+0,030+0,019+0,014+(0,040+0,030+0,019)*0,014/(0,019+0,020+0,025)=

=0,123

Х₁₂= Х₄+Х₆+Х_С +Х₅ +( Х₄+Х₆+Х_С)*Х₅/( Х₁+Х₂+Х₃)=

=0,019+0,020+0,025+0,014+0,014*(0,019+0,020+0,025)/(0,040+0,030+0,019)=

=0,088

Х₁₃= Х₇+Х₉+Х₁₀=0,066+0,059+2,875=3,000



Рисунок 1.3 – Второй этап преобразования схемы замещения