Содержание
ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА «ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»
Сенько В.В.
Электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Электромагнитные переходные процессы» для студентов специальностей 140211 и 140610 очной и заочной форм обучения
Тольятти 2007
УДК 621.311(621.31)(075.8)
ББК 31.27 - 05
С 31
В.В. Сенько Электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Электромагнитные переходные процессы» для студентов специальностей 140211 и 140610 очной и заочной форм обучения – Тольятти: ТГУ, 2007. - 40 с.
В указаниях были рассмотрены вопросы моделирования электромагнитных переходных процессов систем электроснабжения (СЭС). Автором описаны основные режимы работы синхронной машины – переходный, сверхпереходный и установившийся, рассмотрен метод расчетных кривых. Показаны практические методы расчета трёхфазных коротких замыканий в СЭС, ударного тока КЗ. В указаниях к курсовой работе автором дано описание анализа симметричных КЗ в схемах с номинальным напряжением ниже и выше 1000 В.
Так же были представлены общие вопросы расчета несимметричных КЗ и обрывов линий электрических систем с помощью метода симметричных составляющих. Автором приведены правила построения схем различных последовательностей, порядок составления комплексной схемы замещения и векторных диаграмм несимметричных режимов СЭС. Приведен пример задания на курсовую работу, объяснён общий порядок её расчёта и даны примеры расчетов по варианту.
Методические указания предназначены для студентов ВУЗов и колледжей, обучающихся по специальности 140211 "Электроснабжение", направление 650900 "Электроэнергетика", а также для студентов, обучающихся по специальности 140610 "Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений" для углубленного изучения дисциплин: "Электромагнитные переходные процесс", "Электромеханические переходные процессы" и "Электроснабжение промышленных предприятий".
Указания могут быть использованы инженерно-техническими работниками, занимающихся вопросами расчетов токов короткого замыкания и обрывов в процессе проектирования и эксплуатации СЭС промышленных предприятий, городов и энергетических объектов.
Рецензент:
к.т.н., доцент А.А.Елгин
Научный редактор:
зав. кафедрой ЭСиЭТ, к.т.н., доцент В.В. Вахнина
Утверждено ученым советом электротехнического факультета от ________, протокол № __
Ó Тольяттинский государственный университет, 2007
Содержание
Введение______________________________________________________________-
1. Cоставление схемы замещения и расчёт её параметров ______________________-
2. Расчет трехфазного короткого замыкания___________________________________-
2.1 Расчет тока трехфазного короткого замыкания на ступени ВН______________-
2.2 Расчет ударного тока короткого замыкания ___________________________-
2.3 Расчет тока короткого замыкания на ступени СН________________________-
2.4 Расчет тока трехфазного КЗ на ступени НН______________________________-
2.5 Расчет тока трехфазного КЗ на ступени 0,4 кВ ___________________________-
3. Расчет несимметричного короткого замыкания ______________________________-
3.1 Построение схем различных последовательностей ___________________
3.2 Правило эквивалентности прямой последовательности ______________
3.3 Оценка однофазного КЗ с помощью метода расчетных кривых ________
3.4 Расчет практическим методом установившегося режима однофазного короткого замыкания ______________________________________________
3.5 Комплексная схема замещения однофазного КЗ в сверхпереходном режиме __________________________________________________________
3.6 Расчет коэффициентов тяжести аварий ____________________________
3.7 Расчет простого тока КЗ _________________________________________
4 Расчет продольной несимметрии _____________________________________
4.1 Составление схем замещення обрыва фаз __________________________
4.2 Правило эквивалентности прямой последовательности для случая обрывов фаз _______________________________________________________
4.3 Векторная диаграмма и комплексная схема замещения для случая для случая продольной несимметрии ___________________________________
Заключение_____________________________________________________________
Литература_____________________________________________________________-
Приложения ______________________________________________________________
ВВЕДЕНИЕ
Короткое замыкание (КЗ) – это всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкания между фазами, а в системах с заземлёнными нейтралями (или четырёхпроводными) - также замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод).
Короткие замыкания приводят к резкому возрастанию токов в токоведущих частях, понижению напряжения в схемах. Следствием этого являются перегрев токоведущих частей, их механическое повреждения, наведение помех в линиях связи, перерывы электроснабжения, нарушение технологических режимов и выпуск бракованной продукции. Причинами КЗ могут являться - старение изоляции, её повреждения, ошибки оперативного персонала, а также перенапряжения в схемах. Снижение числа коротких замыканий, их тяжести и продолжительности – важнейшая задача в обеспечении надежности электроснабжения потребителей.
Расчёты трёхфазных КЗ на стороне выше 1000 В следует вести с помощью метода расчетных кривых. Согласно этому практическому методу, все параметры источников питания замещают сверхпереходными параметрами, комплексную нагрузку не учитывают (она учтена при составлении самих кривых), а схему приводят к виду «многолучевая звезда», где в отдельную ветвь стараются «собрать» однотипные генераторы. Двигатели учитываются, как турбогенераторы равновеликой мощности. В каждой отдельной ветви находят расчетное сопротивление, приводят его на «новый базис» и с помощью расчётных кривых оценивают значения периодической слагающей тока КЗ во времени IПкt . Результаты приводят «на старый базис» и из относительных единиц переводят в именованные (с помощью формулы обратного пересчёта).
Для расчёта ударного тока следует составить чисто активную схему СЭС, повторить все преобразования, проведённые для индуктивной схемы, оценить значение ударного коэффициента (аналитически или с помощью графика) и рассчитать в каждой отдельной ветви схемы свой ударный ток КЗ.
Несимметричные режимы следует рассчитывать по методу симметричных составляющих, используя правило эквивалентности прямой последовательности. Расчеты начинают с построения схем прямой, обратной и нулевой последовательностей. Затем рассчитывают их суммарные сопротивления и оценивают значение добавочного сопротивления. Несимметричные КЗ следует рассчитывать практическим методом – для сверхпереходного и установившегося режимов. По значению коэффициента тяжести аварии следует оценить наиболее опасное НКЗ, если оно опаснее трёхфазного, то следует пересчитать (приближённым методом) значение ударного тока КЗ.
Для самого опасного НКЗ необходимо построить комплексную схему замещения или векторную диаграмму. Затем рассчитывают токи простого КЗ и обрывы фаз.