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: 162
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
=
·
· 
=
=
· 
· 
Χ9 = X12 = 24,17
В.2.2.7.3. Значение активного сопротивления (R9, R12)
R9= R12 =
· · 
=
=
· ·
R9 =R12 =7,8
В.2.3. Преобразование схемы замещения
В.2.3.1. Расчёт элементов схемы замещения – см. рис. Г.1, в, (R11, X11, R12, X12, R13, X13, R14, X14)
R13 = R1 + R2 + R3 = 0,248+ 0,119 + 2,55
R13 = 2.917
Χ13 = Χ1 + Χ2 + Χ3 = 0,15+ 0,018 +17,05
Χ13 = 17,218
R14 = R4
R14 = 0,248
Продолжение прил. В
Χ14 = Χ4
Χ14 = 0,15
R15 = R5 + R6 = 0,019 + 2,55
R15 = 2.56
Χ15 = Χ5 + Χ6 = 0,018 + 17,05
Χ15 = 17,068
R16 = R7 + R8 + R9 = 0,085 + 0,085+ 7,8
R16 = 7,97
Χ16 = X7 + X8 + X9 = 0,057 + 0,0095 + 24,17
Χ16 = 24,30
R17 = R10 + R11 + R12 = 0,085 + 0,085 + 7,8
R17 = 7,97
Χ17 = X10 + X11 + X12 = 0,057 + 0,095 + 24,17
Χ17 = 24,30
В.2.3.2. Расчёт эквиваленируемой части схемы замещения – см. рис. В.1, г (E5, R15, X15), выполняется в комплексной форме
Ζ15 = 2,56+ 17,068·
Ζ16 = 7,97+ 24,30·
Ζ17 = 7,97+ 24,30·
Ζ16·Ζ17
Ζ18 = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ =
Ζ16 + Ζ17
3.985+12.15*i
Ζ15·Ζ18
Ζ19 = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ =
Ζ15 + Ζ18
1.79+7.25*i
Поскольку в ветвях Z15, Z16, Z17 индуктивное сопротивление превышает более чем в три раза активное сопротивление, то при нахождении эквивалентной ЭДС Е6 пренебрегаем активными сопротивлениями и оперируем с модулями комплексов Е3, Е4, E5 и Χ15, Χ16, X17
Ε3·Χ15 + Ε4·Χ16 + E5·Χ17
Ε6 = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ =
Χ15 + Χ16+ Χ17
0,91·17,068 + 1,07·24,30+ 1,07·24,30
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
17,068+ 24,30 + 24,30
Ε6 = 1,03
В.2.3.3. Расчёт эквивалентируемой части схемы замещения – см. рис. Г.1, д
(R16, X16), выполняется в комплексной форме
Ζ20 = Ζ14 + Ζ19 = (0,17+ 0,019*i)+(1.79+7.25*i)
Ζ20 = 1.96+7.27*i
В.2.3.4. Результат преобразований.
В результате преобразований (см. рис. Г.1, д) имеются отдельная схема замещения цепи ЭЭС и отдельные схемы замещения цепи асинхронного двигателя МА2иMA2 и двигателя эквивалентного двигателям МS1 и МS1. Это позволяет учесть вклад каждой ветви в отдельности.
В.2.4. Действующее значение периодической слагающей тока КЗ в точкеК1отЭЭС
IЭЭС =
·IбI = 
·
IЭЭС = 19,53кА
Продолжение прил. В
В.2.5. Действующее значение периодической слагающей тока в точкеК1 от асинхронных двигателейМА2
IMA2 =
·Iб = 
·
ΙΜΑ2 =0,30кА
В.2.6. Действующее значение периодической слагающей тока в точкеК1 от асинхронного двигателя МА1 и синхронных двигателейMS1 и MS2
I·(MA1 + MS1 + MS2) =
· IбI = 
·
I ·(MA1 + MS1 + MS2) =0,79кА
В.2.7. Действующее значение периодической слагающей тока в точкеК1
ΙΚ1 = ΙЭЭС + ΙΜΑ2 + Ι·(ΜΑ1 + mS1 + mS2) =19,53 + 0,3 + 0,79
ΙΚ1 = 20,62кА
В.2.8. Выводы по расчёту тока КЗ в точке К1:
1. Основной составляющей трёхфазного тока КЗ является составляющая, обусловленная ЭЭС – Iээс.
2. Влияние асинхронных двигателей на ток КЗ зависит от соотношения индуктивных сопротивлений ветви с ЭЭС X0 и индуктивных сопротивлений ветвей сасинхронными и синхронными двигателями X13, X20. В данном примере, когда сопротивления двигателей превышает сопротивление ЭЭС в десятки раз, можно не учитывать вклад двигателей в значение тока КЗ.
В.3. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ТРЁХФАЗНОГО ТОКА КЗ IК2, iу В ТОЧКЕ К2
Продолжение прил. В
В.3.1. Расчётная схема и схемы замещения приведены на рис. В.2
В.3.2. Преобразования схемы замещения относительно точки КЗ К2
Продолжение прил. В
В.3.2.1. Значения ЭДС Е1, Е3 и Е4 и значения сопротивлений (R13, X13, R14, X14, R15, X15, R16, X16, R17, X17) – см. рис. В.2, в, берётся из раздела В2 – расчёт тока КЗ в точке К1
Ε1 = 1,05
Ε2 = 0,91
Ε3 = 0,91
Ε4 = 1,07
Ε5 = 1,07
Е6 = 1,03
R13 = 2.917
Χ13 = 17,218
R14 = 0,248
Χ14 = 0,15
R15 = 2,56
Χ15 = 17,068
R16 = 7,97
Χ16 = 24,39
R17 = 7,97
X17 = 24,30
В.3.2.2. Ветвью Ε3 и Ζ13 = R13 + i·X13 (асинхронный двигатель МА2 и кабельная линия КЛ7) можно пренебречь, так как индуктивное сопротивление Χ13 = 17,087 много больше (в 50 раз) индуктивного сопротивления ветви Ζ0 и Ε1 (Χ0 = 0,31). Поэтому эквивалентное индуктивное сопротивление ветви ЭЭС и асинхронного двигателя будет определяться ветвью ЭЭС.
На рис. В.2, внеучитываемая ветвь асинхронного двигателя МА2 изображена пунктиром.
Продолжение прил. В
В.3.2.3. Значение составляющих сопротивления Ζ21
R21 = R0 + R14 = 0 + 0,17 = 0,17
Χ21 = Χ0 + Χ14 = 0,31 + 0,019= 0,33
В.3.2.4. Результат преобразований.
В результате преобразований (см. рис. В.2, д) получили отдельно схему
замещения цепи ЭЭС и отдельно схемы замещения цепи двигателя эквивалентного двигателям МА1, МS1иMS2. Это позволяет учесть вклад каждой ветви в отдельности.
В.3.3. Расчёт параметров трёхфазного тока КЗ Iээс, iу в точке К2отЭЭС
Г.3.3.1. Действующее значение периодической составляющей тока IЭЭС
в точке К2 от ЭЭС
IЭЭС =
·Iб = 
·
IЭЭС = 18,37кА
В.3.3.2. Значение ударного тока iу в точке К2 от ЭЭС рассчитывается по приближённой формуле
iyЭЭС =
(1 +
)=
=
(1 +
)
iyЭЭС = 25,97кА
В.3.4. Расчёт параметров трёхфазного тока КЗ I(МА1+МS1+MS2), iу(МА1+МS1+MS2) в точке К2 от асинхронного двигателя МА1 и синхронных двигателейMS1 и MS2
В.3.4.1. Действующее значение периодической составляющей тока КЗ I(ма1+мs1+ms2) в точке К2 от асинхронного двигателя МА1и синхронных двигателейMSприближённо равно
I·(MA1 + MS1 + MS2) =
· IбI = 
·
Продолжение прил. В
I·(MA1 + MS1 + MS2) =0,79кА
В.3.4.2. Значение ударного тока iу в точке К2 от двигателей MA1,MS1, MS2приближённо равно
iy·(MA1 + MS1 + MS2) =
(1 +
)=
=
(1 + 
)
iy·(MA1 + MS1 + MS2) = 1,64кА
В.3.5. Расчёт параметров трёхфазного тока КЗ Iк2, iу в точке К2
В.3.5.1. Действующее значение периодической составляющей тока IК2
в точке К2
ΙΚ2 = Ιээс + Ι·(ΜΑ1 + ΜS1 + MS2) =
ΙΚ2 = 18,37 + 0,79
ΙΚ2 =19,16кА
В.3.5.2. Значение ударного тока iу в точке К2
iуΚ2 = iуЭЭС + iу·(ΜΑ1 + ΜS1 + MS2) = 25,97+ 1,64
iуΚ2 =27,61кА
В.3.6. Выводы по расчёту параметров тока КЗ Iк2, iу в точке К2:
1. Основной составляющей трёхфазного тока КЗ является составляющая, обусловленная ЭЭС – Iээс.
2. Влияние асинхронных двигателей на ток КЗ зависит от соотношения индуктивных сопротивлений ветви с ЭЭС X21и индуктивного сопротивления ветви сасинхронными и синхронными двигателями X19. В данном примере, когда сопротивления двигателей превышает сопротивление ЭЭС примерно в сорок раз, учитывать вклад двигателей в значение тока КЗ необходимо.
3. Ввиду большего значения соотношения результирующего индуктивного сопротивления к результирующему активному сопротивлению в сети высокого напряжения по сравнению с сетью низкого напряжения соответственно возрастает соотношение между ударным током и
Окончаниеприл. В
действующим значением периодической составляющей тока КЗ.
В.4. РАСЧЁТ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ
СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ДВУХФАЗНОГО ТОКА КЗ В ТОЧКЕ К2
МЕТОДОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
В.4.1. Значение тока КЗ
· (
+
)
· (18,37 + 1,64)
20,01кА
Библиографический список
1. Переходные процессы в системах электроснабжения : учебник / В. Н. Винославский, Г. Г. Пивняк, Л. И. Несен и др.; под ред. В. Н. Винославского. – К. :Выщашк. Головное изд-во, 1989. – 422 с.
2. Куликов, Ю. А. Переходные процессы в электрических системах: учеб. пособие / Ю. А. Куликов. – Изд. 2-е, испр. и доп. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2013. – 284 с.
3. Расчёт коротких замыканий и выбор электрооборудования : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / И. П. Крючков, Б. Н. Неклепаев, В. А. Старшинов и др.; под ред. И. П. Крючкова и В. А. Старшинова. – 2-е изд., стер. – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 416 с.
4. Переходные процессы в электроэнергетических системах : учебник / И. П. Крючков, В. А. Старшинов, Ю. П. Гусев, М. В. Пиратов; под ред. И. П. Крючкова. – М. : Издательский дом МЭИ, 2008. – 416 с.
· · ==
· · Χ9 = X12 = 24,17
В.2.2.7.3. Значение активного сопротивления (R9, R12)
R9= R12 =
· · ==
· · R9 =R12 =7,8
В.2.3. Преобразование схемы замещения
В.2.3.1. Расчёт элементов схемы замещения – см. рис. Г.1, в, (R11, X11, R12, X12, R13, X13, R14, X14)
R13 = R1 + R2 + R3 = 0,248+ 0,119 + 2,55
R13 = 2.917
Χ13 = Χ1 + Χ2 + Χ3 = 0,15+ 0,018 +17,05
Χ13 = 17,218
R14 = R4
R14 = 0,248
Продолжение прил. В
Χ14 = Χ4
Χ14 = 0,15
R15 = R5 + R6 = 0,019 + 2,55
R15 = 2.56
Χ15 = Χ5 + Χ6 = 0,018 + 17,05
Χ15 = 17,068
R16 = R7 + R8 + R9 = 0,085 + 0,085+ 7,8
R16 = 7,97
Χ16 = X7 + X8 + X9 = 0,057 + 0,0095 + 24,17
Χ16 = 24,30
R17 = R10 + R11 + R12 = 0,085 + 0,085 + 7,8
R17 = 7,97
Χ17 = X10 + X11 + X12 = 0,057 + 0,095 + 24,17
Χ17 = 24,30
В.2.3.2. Расчёт эквиваленируемой части схемы замещения – см. рис. В.1, г (E5, R15, X15), выполняется в комплексной форме
Ζ15 = 2,56+ 17,068·
Ζ16 = 7,97+ 24,30·
Ζ17 = 7,97+ 24,30·
Ζ16·Ζ17
Ζ18 = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ =
Ζ16 + Ζ17
3.985+12.15*i
Ζ15·Ζ18
Ζ19 = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ =
Ζ15 + Ζ18
1.79+7.25*i
Поскольку в ветвях Z15, Z16, Z17 индуктивное сопротивление превышает более чем в три раза активное сопротивление, то при нахождении эквивалентной ЭДС Е6 пренебрегаем активными сопротивлениями и оперируем с модулями комплексов Е3, Е4, E5 и Χ15, Χ16, X17
Ε3·Χ15 + Ε4·Χ16 + E5·Χ17
Ε6 = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ =
Χ15 + Χ16+ Χ17
0,91·17,068 + 1,07·24,30+ 1,07·24,30
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
17,068+ 24,30 + 24,30
Ε6 = 1,03
В.2.3.3. Расчёт эквивалентируемой части схемы замещения – см. рис. Г.1, д
(R16, X16), выполняется в комплексной форме
Ζ20 = Ζ14 + Ζ19 = (0,17+ 0,019*i)+(1.79+7.25*i)
Ζ20 = 1.96+7.27*i
В.2.3.4. Результат преобразований.
В результате преобразований (см. рис. Г.1, д) имеются отдельная схема замещения цепи ЭЭС и отдельные схемы замещения цепи асинхронного двигателя МА2иMA2 и двигателя эквивалентного двигателям МS1 и МS1. Это позволяет учесть вклад каждой ветви в отдельности.
В.2.4. Действующее значение периодической слагающей тока КЗ в точкеК1отЭЭС
IЭЭС =
·IбI = · IЭЭС = 19,53кА
Продолжение прил. В
В.2.5. Действующее значение периодической слагающей тока в точкеК1 от асинхронных двигателейМА2
IMA2 =
·Iб = · ΙΜΑ2 =0,30кА
В.2.6. Действующее значение периодической слагающей тока в точкеК1 от асинхронного двигателя МА1 и синхронных двигателейMS1 и MS2
I·(MA1 + MS1 + MS2) =
· IбI = · I ·(MA1 + MS1 + MS2) =0,79кА
В.2.7. Действующее значение периодической слагающей тока в точкеК1
ΙΚ1 = ΙЭЭС + ΙΜΑ2 + Ι·(ΜΑ1 + mS1 + mS2) =19,53 + 0,3 + 0,79
ΙΚ1 = 20,62кА
В.2.8. Выводы по расчёту тока КЗ в точке К1:
1. Основной составляющей трёхфазного тока КЗ является составляющая, обусловленная ЭЭС – Iээс.
2. Влияние асинхронных двигателей на ток КЗ зависит от соотношения индуктивных сопротивлений ветви с ЭЭС X0 и индуктивных сопротивлений ветвей сасинхронными и синхронными двигателями X13, X20. В данном примере, когда сопротивления двигателей превышает сопротивление ЭЭС в десятки раз, можно не учитывать вклад двигателей в значение тока КЗ.
В.3. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ТРЁХФАЗНОГО ТОКА КЗ IК2, iу В ТОЧКЕ К2
Продолжение прил. В
В.3.1. Расчётная схема и схемы замещения приведены на рис. В.2
В.3.2. Преобразования схемы замещения относительно точки КЗ К2
Продолжение прил. В
В.3.2.1. Значения ЭДС Е1, Е3 и Е4 и значения сопротивлений (R13, X13, R14, X14, R15, X15, R16, X16, R17, X17) – см. рис. В.2, в, берётся из раздела В2 – расчёт тока КЗ в точке К1
Ε1 = 1,05
Ε2 = 0,91
Ε3 = 0,91
Ε4 = 1,07
Ε5 = 1,07
Е6 = 1,03
R13 = 2.917
Χ13 = 17,218
R14 = 0,248
Χ14 = 0,15
R15 = 2,56
Χ15 = 17,068
R16 = 7,97
Χ16 = 24,39
R17 = 7,97
X17 = 24,30
В.3.2.2. Ветвью Ε3 и Ζ13 = R13 + i·X13 (асинхронный двигатель МА2 и кабельная линия КЛ7) можно пренебречь, так как индуктивное сопротивление Χ13 = 17,087 много больше (в 50 раз) индуктивного сопротивления ветви Ζ0 и Ε1 (Χ0 = 0,31). Поэтому эквивалентное индуктивное сопротивление ветви ЭЭС и асинхронного двигателя будет определяться ветвью ЭЭС.
На рис. В.2, внеучитываемая ветвь асинхронного двигателя МА2 изображена пунктиром.
Продолжение прил. В
В.3.2.3. Значение составляющих сопротивления Ζ21
R21 = R0 + R14 = 0 + 0,17 = 0,17
Χ21 = Χ0 + Χ14 = 0,31 + 0,019= 0,33
В.3.2.4. Результат преобразований.
В результате преобразований (см. рис. В.2, д) получили отдельно схему
замещения цепи ЭЭС и отдельно схемы замещения цепи двигателя эквивалентного двигателям МА1, МS1иMS2. Это позволяет учесть вклад каждой ветви в отдельности.
В.3.3. Расчёт параметров трёхфазного тока КЗ Iээс, iу в точке К2отЭЭС
Г.3.3.1. Действующее значение периодической составляющей тока IЭЭС
в точке К2 от ЭЭС
IЭЭС =
·Iб = · IЭЭС = 18,37кА
В.3.3.2. Значение ударного тока iу в точке К2 от ЭЭС рассчитывается по приближённой формуле
iyЭЭС =
(1 + )==
(1 + )iyЭЭС = 25,97кА
В.3.4. Расчёт параметров трёхфазного тока КЗ I(МА1+МS1+MS2), iу(МА1+МS1+MS2) в точке К2 от асинхронного двигателя МА1 и синхронных двигателейMS1 и MS2
В.3.4.1. Действующее значение периодической составляющей тока КЗ I(ма1+мs1+ms2) в точке К2 от асинхронного двигателя МА1и синхронных двигателейMSприближённо равно
I·(MA1 + MS1 + MS2) =
· IбI = · Продолжение прил. В
I·(MA1 + MS1 + MS2) =0,79кА
В.3.4.2. Значение ударного тока iу в точке К2 от двигателей MA1,MS1, MS2приближённо равно
iy·(MA1 + MS1 + MS2) =
(1 + )==
(1 + )iy·(MA1 + MS1 + MS2) = 1,64кА
В.3.5. Расчёт параметров трёхфазного тока КЗ Iк2, iу в точке К2
В.3.5.1. Действующее значение периодической составляющей тока IК2
в точке К2
ΙΚ2 = Ιээс + Ι·(ΜΑ1 + ΜS1 + MS2) =
ΙΚ2 = 18,37 + 0,79
ΙΚ2 =19,16кА
В.3.5.2. Значение ударного тока iу в точке К2
iуΚ2 = iуЭЭС + iу·(ΜΑ1 + ΜS1 + MS2) = 25,97+ 1,64
iуΚ2 =27,61кА
В.3.6. Выводы по расчёту параметров тока КЗ Iк2, iу в точке К2:
1. Основной составляющей трёхфазного тока КЗ является составляющая, обусловленная ЭЭС – Iээс.
2. Влияние асинхронных двигателей на ток КЗ зависит от соотношения индуктивных сопротивлений ветви с ЭЭС X21и индуктивного сопротивления ветви сасинхронными и синхронными двигателями X19. В данном примере, когда сопротивления двигателей превышает сопротивление ЭЭС примерно в сорок раз, учитывать вклад двигателей в значение тока КЗ необходимо.
3. Ввиду большего значения соотношения результирующего индуктивного сопротивления к результирующему активному сопротивлению в сети высокого напряжения по сравнению с сетью низкого напряжения соответственно возрастает соотношение между ударным током и
Окончаниеприл. В
действующим значением периодической составляющей тока КЗ.
В.4. РАСЧЁТ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ
СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ДВУХФАЗНОГО ТОКА КЗ В ТОЧКЕ К2
МЕТОДОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
В.4.1. Значение тока КЗ
· ( + ) · (18,37 + 1,64) 20,01кАБиблиографический список
1. Переходные процессы в системах электроснабжения : учебник / В. Н. Винославский, Г. Г. Пивняк, Л. И. Несен и др.; под ред. В. Н. Винославского. – К. :Выщашк. Головное изд-во, 1989. – 422 с.
2. Куликов, Ю. А. Переходные процессы в электрических системах: учеб. пособие / Ю. А. Куликов. – Изд. 2-е, испр. и доп. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2013. – 284 с.
3. Расчёт коротких замыканий и выбор электрооборудования : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / И. П. Крючков, Б. Н. Неклепаев, В. А. Старшинов и др.; под ред. И. П. Крючкова и В. А. Старшинова. – 2-е изд., стер. – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 416 с.
4. Переходные процессы в электроэнергетических системах : учебник / И. П. Крючков, В. А. Старшинов, Ю. П. Гусев, М. В. Пиратов; под ред. И. П. Крючкова. – М. : Издательский дом МЭИ, 2008. – 416 с.