Файл: Кафедра Электроснабжение Дисциплина Переходные процессы в системеэлектроснабжения Расчёт аварийных режимов в системе электроснабжения промышленного предприятия Отчёт по курсовой работе (вариант а87 ).docx
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 158
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Необходимо произвести для выделенной части СЭС следующие расчёты:
1). Определить действующее значение периодической составляющей трёхфазного тока КЗ – I(3) и ударный ток iу методом электрической цепи в точке К2.
Рис. 3. Расчётная схема
к задаче 2:
К1 – точка короткого замыкания
в сети Uнс = 10 кВ;
К2 – точка короткого замыкания
в сети Uнс = 10 кВ.
Режим тока КЗ – максимальный.
2). Определить действующее значение периодической составляющей трёхфазного тока КЗ методом электрической цепи – I(3) в точке К1.
Режим тока КЗ – максимальный.
3). Определить действующее значение периодической составляющей двухфазного тока КЗ – I(2) методом электрической цепи в точке К2.
Режим тока КЗ – максимальный.
2.2.4. Построение векторных диаграмм выполнить без учёта предшествующей нагрузки, влияния двигателей и масштабных коэффициентов.
2.3. Результаты расчёта
2.3.1. Результаты расчёта приведены в табл. 3
Таблица 3
№ п/п | Точка КЗ | Вид КЗ | Значение токов в фазах, кА | Применяемый метод расчёта тока КЗ | |||
А | В | С | |||||
Iа | iу | Iв | Iс | ||||
1 | К1 | К(3) | 22,44 | - | 22,44 | 22,44 | Метод электрической цепи |
2 | К2 | К(3) | 19,086 | 34,421 | 19,086 | 19,086 | |
3 | К(2) | - | - | 16,528 | 16,528 | ||
4 | К(2) | - | - | 16,528 | 16,528 | Метод симметричных составляющих | |
5 | З(1) | - | - | - | - | Метод погонных емкостных токов | |
6 | К3 | К(3) | 7,58 | 14,02 | 7,58 | 7,58 | Метод электрической цепи |
7 | К(2) | - | - | 6,56 | 6,56 | ||
8 | К(1) | 6,33/1,922 | - | - | - | Метод полных сопротивлений | |
9 | К(2) | - | - | - | - | Метод симметричных составляющих | |
10 | К(1) | - | - | - | - | ||
11 | К4 | К(3) | 5,78 | 8,174 | 5,78 | 5,78 | Метод электрической цепи |
12 | К(1) | 4,37/1,692 | - | - | - | Метод полных сопротивлений |
Примечания:
1. Значение тока однофазного КЗ на землю Ic(1) в сети с изолированной нейтралью дано в амперах.
2. В числителе приведено значение однофазного тока КЗ при схеме соединения обмоток трансформатора Д/Ун, а в знаменателе при схеме соединения обмоток У/Ун.
3. Режим максимального тока КЗ – по положениям позиций № 1–7 и № 9–11. Режим минимального тока КЗ – по положениям позиций № 8 и № 12.
4. Iа, Iв, Iс – действующие значения периодической составляющей тока КЗ, кА.
iу – ударный ток КЗ, кА.
Приложение А
Задача 1
Расчёт параметров трёхфазного и двухфазного КЗ в точке К3
и трёхфазного тока КЗ в точке К4
вименованных единицах
А.1. ЦЕЛЬ, УСЛОВИЯ И ПОРЯДОК
РАСЧЁТА ТРЁХФАЗНОГО ТОКА КЗ
А.1.1. Произвести расчёт параметров Iк, iутрёхфазноготока КЗ в точках К3 и К4 при следующих условиях:
-
для начального момента времени t = 0; -
в режиме максимального тока; -
мощность трёхфазного КЗ на шинах системы (ЭЭС) SК^(3) = ∞; -
ЭЭС присоединена непосредственно к кабельной линии КЛ4; -
методом электрической цепи.
А.1.2. Порядок расчёта трёхфазного тока КЗ методом электрической цепи
1. Составляется однолинейная расчётная схема сети задачи 1, содержащая источник питания (ЭЭС) в предположении бесконечной мощности КЗ на его выводах, высоковольтную кабельную линию, трансформатор, низковольтную кабельную сеть и асинхронный двигатель.
2. Из методических указаний выбирается наименование электрооборудования, требуемый перечень исходных данных и контрольные точки расчёта тока КЗ.
3. На основании заданной расчётной схемы составляется схема замещения относительно точки КЗ.
Источник питания (ЭЭС) вводится в схему замещения идеальным источником напряжения с ЭДС, равной E = 1,05Uнс (по условию задачи 1 мощность трёхфазного КЗ на выводах источника питания равна бесконечности SК⋀3 = ∞).
Высоковольтная кабельная линия, трансформатор, низковольтная кабельная сеть вводятся в схему замещения их индуктивными и активными сопротивлениями.
Асинхронный двигатель вводится в схему замещения реальным источником напряжения, характеризуемого ЭДС, индуктивным и активным сопротивлением.
В схему замещения также вводится дополнительное сопротивление, обусловленное неучтёнными сопротивлениями распределительных устройств низкого напряжения п/ст и низковольтных комплектных устройств.
4. Представление значения величин в именованных единицах: ЭДС,
Продолжение прил. А
напряжений, [В]; сопротивлений, [мОм]; токов КЗ, [кА].
5. Выполняется преобразование исходной схемы замещения к эквивалентной схеме замещения.
6. Определяется модуль результирующего сопротивления до точки КЗ
Zσ = √(Rσ^2 + Xσ^2).
7. Находится действующее значение периодической составляющей тока КЗ
= ,
где Uнс – номинальное напряжение сети;
Zσ – модуль результирующего сопротивления до точки КЗ.
8. Определяется ударный ток КЗ
iу = √2∙Iк∙kу,
где Iк – значение периодической составляющей тока КЗ;
kу = 1 + e^(–0,01/Ta) – ударный коэффициент. Здесь Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ Ta = Xσ/(ωRσ).
А.2. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВIК3, iу
ТРЁХФАЗНОГО ТОКА КЗ В ТОЧКЕ К3
А.2.1. Расчётная схема и схемы замещения для расчёта тока КЗ в точке К3 приведены на рис. А.1.
А.2.2. Расчёт значений элементов схемы замещения
А.2.2.1. Параметры источника напряжения Е1 (Е1 и XЭЭС)
А.2.2.1.1. ЭДС источника напряжения Е1
Е1= =
где Uср·н = 1,05Uнс – среднее номинальное напряжение сети. Здесь Uнс – номинальное напряжение сети;
kт = Uвн/Uнн – коэффициент трансформации трансформатора Т1, здесь
UВН – номинальное напряжение обмотки высокого напряжения;
Uнн – номинальное напряжение обмотки низкого напряжения.
Продолжение прил. А
Рис. А.1. Расчётная схема системы электроснабжения (а),
схема замещения общего вида для расчёта тока трёхфазного КЗ в точке К3 (б),
схема замещения ЭЭС (в) и эквивалентная схема замещения ЭЭС (г):
N, N1 – нейтральные точки источников питания и места КЗ;
jЕ, UA, R +jx, IЭЭС ─ соответственно комплексы ЭДС, напряжения, сопротивления и тока.
Е1 = 418,57 В
А.2.2.1.2. Сопротивление источника напряжения по условию задачи1 равно нулю Xээс = 0 и Rээс = 0, так как мощность трёхфазного КЗ на выводах ЭЭС принимается бесконечной.
А.2.2.2. Параметры кабельной линии КЛ5 (R1 и X1)
R1= =
R1 = 0,1777мОм
X1= =
X1 = 0,1074мОм
А.2.2.3. Параметры трансформатора Т1(R2 и X2)
А.2.2.3.1. Значение модуля сопротивления трансформатора (Z2)
Продолжение прил. А
Z2= =
Z2 = 53,6 мОм
А.2.2.3.2. Значения параметров трансформатора (R2 и X2)
R2 = =
R2 = 17.5
X2 = =
X2 = 50,6мОм
А.2.2.4.Значение дополнительных сопротивлений на I ступени распределения энергии (точка КЗ К4) принимается равными R2a = 1 мОм и X2a = 1 мОм.
Примечание. – Правила выбора значения дополнительного сопротивления в зависимости от номинального напряжения сети Uн при КЗ на I ступени распределения энергии (точка КЗ К3).
В случае сети с Uн = 380 В дополнительное сопротивление при КЗ на шинах п/ст при трёхфазном КЗ принимается равным Rдоп = 1 мОм иXдоп = 1 мОм.
Если расчёт тока КЗ выполняется в сети с Uн = 660 В, то дополнительное сопротивление при КЗ на шинах п/ст принимается равным Rдоп = √3 мОм (в корень из трёх раз большим, чем в сети с Uн = 380 В)
иXдоп = 1 мОм.
А.2.2.5. Параметры ветви источника питания (см. рис. А.1, в): ЭЭС–КЛ5–Т1(R6 и X6)
Χ6 = Χ1 + Χ2 + Χ2a = 0,1074+ 50,6 + 1
Χ6 = 51,72мОм
R6 = R1 + R2 + R2a = 0.177+ 17,5+ √3
R6 = 19,4мОм
Продолжение прил. А
Z6 = =
Ζ6 = 55,23мОм
А.2.3. Расчёт тока КЗ в точке К3 от ЭЭС
А.2.3.1. Действующее значение периодической составляющей тока в точке К3от ЭЭС
Iээс = =
Iээс =7,58кА
А.2.3.2. Значение ударного тока в точке К3 от ЭЭС
iyЭЭС = ) =
= (1 + )
iyЭЭС = 14,02кА
А.3. РАСЧЁТ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ
СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА КЗ В ТОЧКЕ К4
А.3.1. Расчётная схема и схемы замещения приведены на рис. А.2
А.3.2. Расчёт значений элементов схемы замещения
А.3.2.1. Значения параметров КЛ11(R5 и X5)
R5 = =
R5 = 12,16мОм
Продолжение прил. А
X5 = =
X5 = 1,32мОм
Рис. А.2. Расчётная схема системы электроснабжения (а), схема замещения для расчёта тока трёхфазного КЗ в точке К4 (б), эквивалентная схема замещения (в):