Переходные процессы в электрических системах

Генераторы ТЭЦ: Сворачивание схемы замещения, аналогично п. 4, за исключением выражений содержащих xГ. Пересчитаем только их: Схема замещения нулевой последовательности определяется участвующими в схеме трансформаторами и характером соединения их обмоток. Токи нулевой последовательности протекают через трансформаторы, нейтрали которых заземлены. Генераторы не принимают участие в схеме, т.к. оказываются отдаленными от путей протекания токов нулевой последовательности. Для автотрансформаторов и трёхобмоточных трансформаторов учитывается обмотка НН. Определяются параметры элементов схемы замещения:

Сопротивлениядвухобмоточных трансформаторов:

Реактивные сопротивления линий:

Нагрузка:Свернём расчётную схему относительно точки КЗ, путём элементарных преобразований исходной схемы. Преобразуем треугольник в эквивалентную звезду

Схема преобразуется к виду изображённому на рисунке 14Рисунок 14 — Расчётная схема

Рисунок 15 — Расчётная схема

Объединим точки равного потенциала и преобразуем получившейся треугольник в звезду:

Рисунок 16 — Расчётная схема

Рисунок 17 — Расчётная схема

Преобразуем треугольник в эквивалентную звезду:

Преобразуем треугольник в эквивалентную звезду:

Рисунок 18 — Расчётная схема

Рисунок 19 — Расчётная схема

Преобразуем треугольник в эквивалентную звезду:

Рисунок 20 — Расчётная схема

Преобразуем схему:

Рисунок 21 — Расчётная схема

Результирующие сопротивления:

Ток однофазного К. З. Данный вид короткого замыкания может произойти только на стороне ВН, т.к. на стороне НН нейтраль находится в изолированном режиме:

На шинах ВН ток прямой последовательности:

Модуль полного тока в месте КЗ: В именованных единицах:

Ток двухфазного К. З на землю:

На шинах ВН: Модуль полного тока в месте КЗ: В именованных единицах:

Ток двухфазного К. З:На шинах ВН: Модуль полного тока в месте КЗ: В именованных единицах:

На шинах НН: Модуль полного тока в месте КЗ: В именованных единицах:

Заключение

Результаты расчётов сведены в таблицу 9.1Таблица 9.1 — Таблица результатовIустк.

з, кАSустк.

з, МВАI"к.з, кАS"к.з, МВАIудк.

з, кАIапк.

з, к АIпк. з, кАВН4,454 887,27,2 941 452,915,77,0419,5877,2826,1757,294НН11,87 215,916,12 293,238,318,1824,4−13,92-Расчёты токов КЗ производятся для выбора и проверки параметров электрооборудования, а также для выбора и проверки уставок релейной защиты и автоматики. Как видно из полученных данных при КЗ на стороне НН подстанции 10 величина тока короткого замыкания достигает больших значений чем на стороне ВН, что обуславливает более тяжёлые условия для оборудования по термической и динамической стойкости. Такие значения обусловленытрансформацией токов и напряжений. Тем не менее величины полной мощности меньше на стороне НН. При КЗ на стороне НН величина остаточного напряжения на шинах ВН примерно составляет 70% от номинального. В результате проделанной работы были закреплены навыки в расчёте переходных процессов в электрической системе. Основная цель расчёта состоит в определении периодической составляющей тока КЗ для наиболее тяжёлого режима работы сети.

Учёт апериодической составляющей производится приближённо, допуская при этом, что она имеет максимальное значение в рассматриваемой фазе. В данной работе нами был рассмотрен переходный процесс в электрической системе, произведен расчет симметричных и несимметричных коротких замыканий. Для проведения расчетов были определены параметры генераторов ТЭЦ и автотрансформаторов связи с ОЭС, а также сделан выбор дополнительного оборудования. Были рассчитаны установившиеся и сверхпереходные токи и мощности короткого замыкания. Также был определен ударный ток короткого замыкания. Установившийся и сверхпереходный токи были определены путем последовательных преобразований соответствующих схем замещения для установившегося и сверхпереходного режимов относительно точки короткого замыкания. Для определения ударного тока короткого замыкания рассчитывалось значение постоянной времени Та, использовалось при этом отношение суммарного индуктивного и активного сопротивлении системы. В результате расчетов получили: Iуст.

к.з< I"к.з < Iуд.к.з. Данное соотношение совпадает с теорией. При расчете тока несимметричного короткого замыкания использовалось правило эквивалентности прямой последовательности. В итоге было получено, что ток двухфазного короткого замыкания на землю имеет меньшее значение, чем ток трехфазного короткого замыкания. Таким образом, КЗ влечёт к протеканию сверхтоков в смежных электроустановках ЭУ и к глубокому понижению напряжения вблизи точки КЗ. Эти причины нарушают нормальное электроснабжение потребителей, нарушают параллельную работу источников, могут привести к разрушению и длительному выходу из строя ЭУ вблизи КЗ.

Поэтому данный режим требует как можно быстрого отключения источника КЗ (по этой причине аварийный режим — режим КЗ называется кратковременным). Выявление факта и места КЗ, а также возможно быстрое отключение выключателя повреждённой ЭУ для отделения её от неповреждённой части энергосистемы возлагается на устройства автоматического управления.

Список использованных источников

1. Правила устройства электроустановок издание седьмое с изменениями и дополнениями по состоянию на 2013 года. — М., 2013.

— 487, [1] с.: ил.

2. Папков Б. В. Токи короткого замыкания в электрических системах/Б. В. Папков. — 20 053

Рожкова Л.Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. -3-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1987. -648 с.: ил.

4. Неклепаев, Б. М. Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учеб.

пособие для вузов / Б. М. Неклепаев, И. П. Крючков. — 4-е изд., пере-раб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 608 с.