Файл: В.В. Курехин Переходные процессы в системах электроснабжения (Расчет токов короткого замыкания).pdf

1

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Цели курсовой работы:

–уточнение, закрепление и расширение теоретических положений по дисциплине “Переходные процессы в системах электроснабжения”;

–овладение приемами и методами расчетов переходного процесса (токов короткого замыкания);

–приобретение навыков пользования справочными материалами при решении задач по расчету токов короткого замыкания (КЗ).

1.2. Пояснительная записка должна быть составлена в соответствии с требованиями системы ЕСКД и других нормативных и руководящих документов. Она должна включать титульный лист, содержание, задание, расчетную схему и исходные расчетные данные, основную расчетную часть, выводы, список литературы. Текст основной части оформить на листах формата А4.

1.3. В тексте основной части работы должны быть представлены расчетные формулы с последующей подстановкой в них исходных (расчетных) данных и конечные результаты (промежуточные результаты опустить). Рисунки и графики должны выполняться аккуратно и иметь подрисуночные надписи. Элементы расчетной схемы необходимо указывать в соответствии с ГОСТом, а элементы схем замещения - в соответствии с принятыми соглашениями (в числителе - номер элемента, в знаменателе - величина сопротивления).

1.4. Исходные для расчета данные следует представлять в табличном виде. Принятые методы (условия, коэффициенты, константы, решения) должны быть обоснованы и иметь ссылки на соответствующие директивные, справочные и учебные материалы.

2.ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОВУЮ РАБОТУ

На основе расчетной схемы - схемы электрических соединений (прил. 1, рис.1) и исходных данных (прил. 3, табл.1...6) произвести расчет переходного процесса в относительных единицах в соответствии с выданным кодом варианта. Код варианта определяет параметры элементов расчетной схемы, вид и точку КЗ. Он задается 4-значным числом, в котором:

2

первая цифра - номер варианта в табл. 1, 2, 3, 5 (прил.3); вторая цифра - номер точки КЗ в расчетной схеме (прил.1); третья цифра - номер варианта в табл. 4 (прил.3); четвертая цифра - номер варианта в табл. 6 (прил.3).

При расчете переходного процесса определяют следующие параметры.

2.1. Начальное действующее значение периодической составляющей полного тока КЗ при 3-фазном КЗ в заданной точке (аналитическим способом).

2.2.Ударный ток и его действующее значение при 3-фазном КЗ в заданной точке (аналитическим способом).

2.3.Параметры, которые указаны в п. 2.1 и 2.2, с помощью метода расчетных кривых.

2.4.Ток несимметричного КЗ в указанной точке (в соответствии с заданным вариантом) в начальный момент времени, через интервал 0,2 с после возникновения КЗ и в установившемся режиме (методом расчетных кривых).

3.СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

3.1. Содержание.

3.2.Задание на курсовую работу.

3.3.Исходные данные для расчета.

3.4.Выбор базисных условий (БУ) и приведение параметров элементов расчетной схемы к базисным условиям.

3.5.Схема замещения для расчета параметров тока КЗ аналитическим методом, результаты преобразований и расчеты.

3.5.1.Расчет начального значения периодической составляющей полного тока КЗ при трехфазном КЗ аналитическим способом.

3.5.2.Расчет ударного тока КЗ аналитическим способом.

3.6.Схема замещения для расчета параметров тока КЗ методом расчетных кривых, результаты преобразований и расчеты.

3.6.1.Расчет начального значения периодической составляющей полного тока КЗ при трехфазном КЗ методом расчетных кривых.

3

3.6.2.Расчет ударного тока (методом расчетных кривых).

3.6.3.Оценка погрешности расчета параметров тока КЗ.

3.7.Расчет параметров тока КЗ при несимметричном КЗ.

3.7.1.Схема замещения обратной последовательности, результаты преобразований и расчеты.

3.7.2.Схема замещения нулевой последовательности, результаты преобразований и расчеты.

3.7.3.Расчет тока несимметричного КЗ для заданного момента времени.

3.8.Графическое представление расчетных данных.

Список литературы.

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

4.1. Рекомендации по выбору БУ и приведению параметров элементов расчетной схемы к БУ (к подразд. 3.4)

Схема замещения составляется на основе расчетной схемы. Она представляет собой совокупность схем замещения элементов расчетной схемы, соединенных между собой в той же последовательности, как и в расчетной схеме. В нее входят только те элементы, через которые проходит ток КЗ. При ее составлении трансформаторные связи в расчетной схеме заменяются электрическими, т.е. элементы с магнитосвязанными цепями в расчетной схеме представляются в схеме замещения в виде соответствующих эквивалентных электрических сопротивлений.

В качестве базисных единиц измерения (т.е. базисных условий, общих для всех ступеней напряжений) обычно используют базисную мощность SБ и базисное напряжение UБ, которые могут задаваться произвольно. На практике рекомендуется выбирать:

-базисную мощность, кратную десяти или равную мощности элемента расчетной схемы, имеющего максимальное значение;

-базисное напряжение, равное напряжению (номинальному или среднему) той ступени, на которой произошло (находится точка) КЗ.

При приближенном приведении параметров элементов расчетной схемы к БУ и решении задачи в относительных единицах за базисное

4

напряжение рекомендуется вместо действительного (номинального) напряжения принимать в качестве базисного соответствующее (ближайшее) напряжение из ряда (шкалы) средних значений, т.е. UБ = UСР. Ряд средних значений напряжений UСР получен путем превышения на 5% элементов ряда соответствующих номинальных значений напряжений линий электропередачи. Он представляет собой следующую последова-

тельность значений: 515; 340; 230; 158; 115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,69; 0,4; 0,23; 0,127 кВ.

При выбранных величинах SБ и UБ расчет базисного тока произ-

Для упрощения расчетов рекомендуется использовать следующую согласованную систему измерения единиц: мощность - в МВА, напряжение - в кВ, ток - в кА, сопротивление - в Ом.

Базисную ступень напряжения принято обозначать римской цифрой I, а остальные ступени нумеровать последовательно.

При наличии нескольких ступеней напряжения базисные параметры пересчитывают к этим ступеням с помощью коэффициентов трансформации соответствующих трансформаторов.

4.2. Рекомендации по составлению и преобразованию схемы замещения при расчете параметров тока КЗ аналитическим методом (к подразд. 3.5)

Аналитический метод (способ) позволяет рассчитать параметры полного тока КЗ с учетом нагрузки (синхронных и асинхронных двигателей, обобщенной нагрузки): начальное значение периодической составляющей полного тока КЗ, ударный ток. При использовании этого метода на основе электрической расчетной схемы системы (прил. 1, рис.1) составляют общую схему замещения (прил. 1, рис.2). В эту схему вводят генераторы, компенсаторы, крупные синхронные и асинхронные двигатели, а также обобщенные нагрузки мощных узлов со своими сверхпереходными ЭДС и сверхпереходными сопротивлениями, приведенными к БУ соответствующих ступеней напряжения.

Считая, что до КЗ предшествующий режим был нормальным, генератор вводят в схему замещения в виде относительной сверхпереход-

5

ной ЭДС за относительным сверхпереходным индуктивным сопротивлением по продольной оси, приведенным к базисным условиям:

где х*// d(Н) - относительное, номинальное, сверхпереходное, индуктивное сопротивление генератора по продольной оси (приведенное к номи-

Сопротивления других элементов схемы замещения в относительных единицах (о.е.), приведенные к базисным условиям, определяют по следующим формулам.

6

Сопротивление воздушной линии электропередачи