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: 159
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Т3Δ/Y0
Ζ4·Δ /Y0= z2 +z3 + z3a = 58 + 12,16 + 10√3
Z4 = 87.48мОм
Б.3.3.4. Действующее значение периодической составляющей тока однофазного КЗ
и схеме соединения обмоток трансформатора Т1Y/Y0
Iкз=
= 
Iкз=1,69кА
Б.3.3.5. Действующее значение периодической составляющей тока однофазного КЗ
и схеме соединения обмоток трансформатора Т1Δ/Y0равно
Iкз= = 
Iкз=4,37кА
Б.4. ВЫВОДЫ ПО РАСЧЁТУ ОДНОФАЗНОГО ТОКА КЗ
МЕТОДОМ МОДУЛЕЙ
1. Влияние схемы соединения обмоток понижающего силового трансформатора на значение тока КЗ наибольшее при КЗ на шинах распределительного устройства низкого напряжения п/ст (точка К3).
2. По мере увеличения электрической удалённости от п/ст (точка К4) влияние схемы соединения обмоток понижающего силового трансформатора на значение тока КЗ уменьшается.
3. Метод модулей по сравнению с методом электрической цепи значительно проще
Окончаниеприл. Б
и производительнее при практическом применении для расчёта токов однофазного КЗ.
4. Недостаток метода модулей заключается в меньшей точности результата расчёта на II-й ступени распределения энергии, если электрическая цепь содержит соразмерные значения активного и индуктивного сопротивлений последовательно включённых элементов СЭС. В этом случае предпочтительным является применение метода электрической цепи.
5. Другой недостаток метода модулей заключается в невозможности построения векторных и волновых диаграмм.
Приложение В
Задача 2
Расчёт параметров трёхфазного тока КЗ в точке К1
и трёхфазного, двухфазного тока КЗ в точке К2
вотносительныхединицах
НАСТРОЙКА РЕЖИМОВ ВЫЧИСЛЕНИЙ
В.1. ЦЕЛЬ, УСЛОВИЯ И ПОРЯДОК РАСЧЁТА
ТРЁХФАЗНОГО И ДВУХФАЗНОГО ТОКОВ КЗ
В.1.1. Произвести расчёт действующего значения периодической составляющей трёхфазного тока КЗ в точках К1 и К2:
В.1.2. Произвести расчёт действующего значения периодической слагающей двухфазного тока КЗ в точке К2:
В.1.2. Порядок расчёта тока КЗ в относительных единицах
В.1.2.1. Выбор основной ступени напряжения.
Основная ступень напряжения имеет обозначение I. Остальные ступени нумеруются по порядку, отсчитываемому отI ступени.
В качестве I ступени напряжения в данном примере принимается ступень сети с номинальным напряжением 10 кВ.
В.1.2.2. Выбор базисных условий на I ступени напряжения.
Наиболее удобно задаваться
базисной мощностью Sб и базисным напряжением UбI основной, I-й ступени. Такое положение обусловлено тем обстоятельством, что базиснаямощность не меняется в зависимости от ступени напряжения, а номинальные напряжения электрооборудования и, прежде всего, силовых трансформаторов всегда присутствуют в исходных данных.
В.1.2.3.1. Базисная мощность
Sб = 100 МВА.
Продолжение прил. В
В.1.2.3.2. В качестве базисного напряжения принимаем среднее номинальное напряжение сети 10 кВ
Uб = 10кВ.
В.1.2.3.3. Базисный ток Ιб(любой ступени напряжения ступень) определяется из выражения
Ιб = Sб/(√3·UбI) = 100/(√3·10) = 5,78 кА.
В.1.2.3.4. Базисное сопротивление Zб(любой ступени напряжения) определяется из выражения
Zб = Uбi/(√3·Ιб),
где Uб – базисное напряжения (линейное напряжение);
Ιб–базисный ток.
В.1.2.4. Дальнейший порядок расчёта аналогичен порядку расчёта, представленному в Приложении А.
В.2. РАСЧЁТ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ
СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТРЁХФАЗНОГО ТОКА КЗ В ТОЧКЕ К1
В.2.1. Расчётная схема и схемы замещения для расчёта тока КЗ в точке К3 приведены на рис. В.1
В.2.2. Расчёт параметров элементов схемы замещения
В.2.2.1. Параметры источника напряжения Е1 (Е1 и X0)
В.2.2.1.1. Значение ЭДС
E1=
= 
= 1,05
В.2.2.1.2. Активное сопротивление ЭЭС по условиям задачи 2прене
брежимо мало и, поэтому принимается R0 = 0.
Продолжение прил. В
Рис. В 1. Расчётная схема системы электроснабжения (а),
схема замещения (б)
и преобразование схем замещения (в) и (г) к эквивалентной схеме (д)
для расчёта тока трёхфазного КЗ
в точке К1.
Продолжение прил. В
В.2.2.1.3. Значение индуктивного сопротивления ЭЭС (Χ0)
X0=
·
= 
·
X0 = 0,31
В.2.2.2. Параметры кабельных линийКЛ1 и КЛ2
(R4 и X4; R1 и X1)
R1= R4 = Rпг1·l ·
= 0,124 · 2 ·
R1 = 0,248∧ R4 = 0,248
X1= X4 = Xпг1·l · = 0,075 · 2 ·
Χ1 = 0,15∧ Χ4 = 0,15
В.2.2.3. Расчёт параметров КЛ7 и КЛ6(R2 и X2; R5 и X5)
R2= R5 = Rпг2·l · = 0,595 · 0,2 ·
R2 = 0,119 ∧ R5 = 0,119
X2 = X5 = Xпг2·l · = 0,090 · 0,2 ·
Χ2 = 0,018∧ Χ5 = 0,018
В.2.2.4. Расчёт параметров МА1 и МА2 (Е2 и Е3; R3 и X3; R6 и X6).
В.2.2.4.1. Значение ЭДС асинхронных двигателей (Е2 и Е3)
E2 =E3 = (Uн -Iн ·X’’ ·sinφн) ·
= (Uн -Iн ·
·sinφн) ·
·
= (1–1 · (
·0,45)) ·
Ε2 = 0,91 ∧ Ε3 = 0,91
В.2.2.4.2. Значение индуктивного сопротивления (Χ3, X6)
Продолжение прил. В
X3 =X6 = X’’ ·
·
=
· · =
= · 
· 
Χ3 = 17,05∧ Χ6 = 17,05
В.2.2.4.3. Значение активного сопротивления (R3 и R6)
R3= R6 =
· · 
=
=
·
·
R3 = 2,55∧ R6 = 2,55
В.2.2.5. Расчёт параметров КЛ3 и КЛ4 (R7 и X7; R10 и X10)
R7= R10 =
· l · 
= 
· 0,2 · 
R7= R10 = 0,085
X7= X10 =
· l · = 
· 0,2 ·
X7 =X10 = 0,00095
В.2.2.6. Расчёт параметров КЛ8 и КЛ9 (R8 и X8; R11 и X11)
R8= R11 =
· l · = · 0,20·
R8= R11 = 0,085
X8= X11 =
· l · = · 0,20 ·
X8 =X11 = 0,00095
В.2.2.7. Расчёт параметров MS1,MS2 (Е4, E5; R9 и X9; R12 и X12), принимая во внимание работу синхронного двигателя с перевозбуждением до момента возникновения КЗ.
В.2.2.7.1. Приближённое значение ЭДС синхронного двигателя (Е4, E5)
Продолжение прил. В
E4 =E5 = (Uн +Iн ·X’’ ·sinφн)·
= 
Uн +Iн ·
·sinφн) · =
= (1+1 ·(
·
)))·
=
Ε4 =E5 = 1,07
В.2.2.7.2. Значение индуктивного сопротивления (X9, X12)
X9 =X12 =X’’ ·
·
Ζ4·Δ /Y0= z2 +z3 + z3a = 58 + 12,16 + 10√3
Z4 = 87.48мОм
Б.3.3.4. Действующее значение периодической составляющей тока однофазного КЗ
и схеме соединения обмоток трансформатора Т1Y/Y0
Iкз=
= Iкз=1,69кА
Б.3.3.5. Действующее значение периодической составляющей тока однофазного КЗ
и схеме соединения обмоток трансформатора Т1Δ/Y0равно
Iкз=
= Iкз=4,37кА
Б.4. ВЫВОДЫ ПО РАСЧЁТУ ОДНОФАЗНОГО ТОКА КЗ
МЕТОДОМ МОДУЛЕЙ
1. Влияние схемы соединения обмоток понижающего силового трансформатора на значение тока КЗ наибольшее при КЗ на шинах распределительного устройства низкого напряжения п/ст (точка К3).
2. По мере увеличения электрической удалённости от п/ст (точка К4) влияние схемы соединения обмоток понижающего силового трансформатора на значение тока КЗ уменьшается.
3. Метод модулей по сравнению с методом электрической цепи значительно проще
Окончаниеприл. Б
и производительнее при практическом применении для расчёта токов однофазного КЗ.
4. Недостаток метода модулей заключается в меньшей точности результата расчёта на II-й ступени распределения энергии, если электрическая цепь содержит соразмерные значения активного и индуктивного сопротивлений последовательно включённых элементов СЭС. В этом случае предпочтительным является применение метода электрической цепи.
5. Другой недостаток метода модулей заключается в невозможности построения векторных и волновых диаграмм.
Приложение В
Задача 2
Расчёт параметров трёхфазного тока КЗ в точке К1
и трёхфазного, двухфазного тока КЗ в точке К2
вотносительныхединицах
НАСТРОЙКА РЕЖИМОВ ВЫЧИСЛЕНИЙ
В.1. ЦЕЛЬ, УСЛОВИЯ И ПОРЯДОК РАСЧЁТА
ТРЁХФАЗНОГО И ДВУХФАЗНОГО ТОКОВ КЗ
В.1.1. Произвести расчёт действующего значения периодической составляющей трёхфазного тока КЗ в точках К1 и К2:
-
для начального момента времени t = 0; -
в режиме максимального тока; -
методомэлектрической цепи.
В.1.2. Произвести расчёт действующего значения периодической слагающей двухфазного тока КЗ в точке К2:
-
для начального момента времени t = 0; -
в режиме максимального тока; -
методом электрической цепи.
В.1.2. Порядок расчёта тока КЗ в относительных единицах
В.1.2.1. Выбор основной ступени напряжения.
Основная ступень напряжения имеет обозначение I. Остальные ступени нумеруются по порядку, отсчитываемому отI ступени.
В качестве I ступени напряжения в данном примере принимается ступень сети с номинальным напряжением 10 кВ.
В.1.2.2. Выбор базисных условий на I ступени напряжения.
Наиболее удобно задаваться
базисной мощностью Sб и базисным напряжением UбI основной, I-й ступени. Такое положение обусловлено тем обстоятельством, что базиснаямощность не меняется в зависимости от ступени напряжения, а номинальные напряжения электрооборудования и, прежде всего, силовых трансформаторов всегда присутствуют в исходных данных.
В.1.2.3.1. Базисная мощность
Sб = 100 МВА.
Продолжение прил. В
В.1.2.3.2. В качестве базисного напряжения принимаем среднее номинальное напряжение сети 10 кВ
Uб = 10кВ.
В.1.2.3.3. Базисный ток Ιб(любой ступени напряжения ступень) определяется из выражения
Ιб = Sб/(√3·UбI) = 100/(√3·10) = 5,78 кА.
В.1.2.3.4. Базисное сопротивление Zб(любой ступени напряжения) определяется из выражения
Zб = Uбi/(√3·Ιб),
где Uб – базисное напряжения (линейное напряжение);
Ιб–базисный ток.
В.1.2.4. Дальнейший порядок расчёта аналогичен порядку расчёта, представленному в Приложении А.
В.2. РАСЧЁТ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ
СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТРЁХФАЗНОГО ТОКА КЗ В ТОЧКЕ К1
В.2.1. Расчётная схема и схемы замещения для расчёта тока КЗ в точке К3 приведены на рис. В.1
В.2.2. Расчёт параметров элементов схемы замещения
В.2.2.1. Параметры источника напряжения Е1 (Е1 и X0)
В.2.2.1.1. Значение ЭДС
E1=
= = 1,05В.2.2.1.2. Активное сопротивление ЭЭС по условиям задачи 2прене
брежимо мало и, поэтому принимается R0 = 0.
Продолжение прил. В
Рис. В 1. Расчётная схема системы электроснабжения (а),
схема замещения (б)
и преобразование схем замещения (в) и (г) к эквивалентной схеме (д)
для расчёта тока трёхфазного КЗ
в точке К1.
Продолжение прил. В
В.2.2.1.3. Значение индуктивного сопротивления ЭЭС (Χ0)
X0=
· = · X0 = 0,31
В.2.2.2. Параметры кабельных линийКЛ1 и КЛ2
(R4 и X4; R1 и X1)
R1= R4 = Rпг1·l ·
= 0,124 · 2 · R1 = 0,248∧ R4 = 0,248
X1= X4 = Xпг1·l ·
= 0,075 · 2 · Χ1 = 0,15∧ Χ4 = 0,15
В.2.2.3. Расчёт параметров КЛ7 и КЛ6(R2 и X2; R5 и X5)
R2= R5 = Rпг2·l ·
= 0,595 · 0,2 · R2 = 0,119 ∧ R5 = 0,119
X2 = X5 = Xпг2·l ·
= 0,090 · 0,2 · Χ2 = 0,018∧ Χ5 = 0,018
В.2.2.4. Расчёт параметров МА1 и МА2 (Е2 и Е3; R3 и X3; R6 и X6).
В.2.2.4.1. Значение ЭДС асинхронных двигателей (Е2 и Е3)
E2 =E3 = (Uн -Iн ·X’’ ·sinφн) ·
= (Uн -Iн · ·sinφн) ··
= (1–1 · ( ·0,45)) · Ε2 = 0,91 ∧ Ε3 = 0,91
В.2.2.4.2. Значение индуктивного сопротивления (Χ3, X6)
Продолжение прил. В
X3 =X6 = X’’ ·
· = · · ==
· · Χ3 = 17,05∧ Χ6 = 17,05
В.2.2.4.3. Значение активного сопротивления (R3 и R6)
R3= R6 =
· · ==
·
·
R3 = 2,55∧ R6 = 2,55
В.2.2.5. Расчёт параметров КЛ3 и КЛ4 (R7 и X7; R10 и X10)
R7= R10 =
· l · = · 0,2 · R7= R10 = 0,085
X7= X10 =
· l · = · 0,2 · X7 =X10 = 0,00095
В.2.2.6. Расчёт параметров КЛ8 и КЛ9 (R8 и X8; R11 и X11)
R8= R11 =
· l · = · 0,20· R8= R11 = 0,085
X8= X11 =
· l · = · 0,20 · X8 =X11 = 0,00095
В.2.2.7. Расчёт параметров MS1,MS2 (Е4, E5; R9 и X9; R12 и X12), принимая во внимание работу синхронного двигателя с перевозбуждением до момента возникновения КЗ.
В.2.2.7.1. Приближённое значение ЭДС синхронного двигателя (Е4, E5)
Продолжение прил. В
E4 =E5 = (Uн +Iн ·X’’ ·sinφн)·
= Uн +Iн · ·sinφн) · == (1+1 ·(
· )))· =Ε4 =E5 = 1,07
В.2.2.7.2. Значение индуктивного сопротивления (X9, X12)
X9 =X12 =X’’ ·
·