Министерство образования и науки РоссийскойФедерации
Архангельский Государственный Технический Университет
Факультет промышленной энергетики
Кафедра “Электроснабжениепромышленных предприятий”
Расчетно-графическая работа
по дисциплине: ”Переходные процессы”
На тему: “Расчет трехфазногокороткого замыкания”
Выполнил студент
3 курса 6 группы
Швач Ю. С.
Архангельск 2010 г.
Содержание
Задание
1. Аналитическийметод
2. Метод расчетныхкривых
3. Метод спрямленныххарактеристик
4. Сравнительная оценкаметодов расчёта
5. Литература
Задание
/>С:
125 кВ, х1 = х2 = 40 Ом, r1 = r2 = 4 Ом, х0= 80 Ом, r0= 110 Ом Л-1,2:
10 км, x1 = x2 = 0,7 Ом/км, х0= 1,8 Ом/км, r1 = r2 = 0,07 Ом/км, r0= 0,29 Ом/км Т:
40 МВА, 120/10,5 кВ, Uk = 10,5%, Pk = 400 кВт Н-1,2: 10 МВА АД:
5 МВт, 10 кВ, cos(φ) = 0,80, Iпуск = 4,5 Г-1,2:
15 МВт, 10,5 кВ, cos(φ) = 0,85, X’’d = 0,19, Xd = 9,5X’’d, I пр.в. = 4
Sb = 40 МВА, Ub = 125 кВ
1. Аналитический метод
Определяем базисные величины.
/>
/>
Рассчитаем параметры схемы замещения в относительных единицах.
Система:
/>
Линии Л-1, Л-2:
/>
Трансформатор:
/>
/>
/>
Нагрузка:
/>
Генераторы:
/>
Асинхронный двигатель:
/>
Преобразуем схему замещения.
/>
/>
Рассчитаем данную схему методом узловых напряжений.
/>
/>
/>
/>
Рассчитаем тока в ветвях системы
/>
/>
нагрузки – 1
/>
/>
нагрузки – 2
/>
/>
Линий
/>
/>
асинхронного двигателя
/>
/>
Генераторов
/>
/>
на высокой обмотке трансформатора
/>
на низкой обмотке трансформатора
/>
Рассчитаем ток короткого замыкания.
/>
/>
ТаблицарезультатовЭлемент
/>а
/>е
/>а, кА
/>е, кА Система 0,489-j4,986
5,01e-j84,4 0,09-j0,921
0,925e-j84,4 Линия-1 0,0362-j0,363
0,365e-j84,3 0,076-j0,766
0,770e-j84,3 Линия-2 0,0362-j0,363
0,365e-j84,3 0,076-j0,766
0,770e-j84,3 Трансформатор ВН 0,489-j4,986
5,01e-j84,4 0,09-j0,921
0,925e-j84,4 НН 0,489-j4,986
5,01e-j84,4 1,032+j10,527
10,578e-j84,4 Нагрузка-1 -j0,632
0,632e-j90 -j1,334
1,334e-j90 Нагрузка-2 -j0,033
0,033e-j90 -j0,069
0,069e-j90 АД -j0,0066
0,0066e-j90 -j0,013
0,013e-j90 Генератор -j0,38
0,38e-j90 -j0,802
0,802e-j90 К.З. 0,562-j6,34
6,373e-j85 1,17-j13,4
13,46e-j85
2. Метод расчетных кривых
трансформатор генератор ток замыкание
Составим и рассчитаем схему замещения.
/>
/>
/>
расчетное сопротивление
/>
По расчетным характеристикам находим относительное значениепериодической составляющей тока в месте к. з. в момент t = 0,1 сек />.
Ток в именованных единицах
/>
Для ветви с системой ток находим по формуле
/>
Ток в именованных единицах
/>
Ток в точке к. з.
/>
3. Метод спрямленных характеристик
Схема замещения.
/>
Положим, что генератор работает в режиме подъема напряжения,для t = 0,5 сек, по графику спрямленныххарактеристик />
/>
/>
/>
/>
Аналогично аналитическому методу:
/>
Рассчитаем данную схему методом узловых напряжений.
/>
/>
/>
/>
Рассчитаем токи в ветвях.
Генераторов
/>
/>
Сравним критический ток с током генератора и проверим, верноли наше предположение, что генератор работает в режиме подъёма напряжения:
/>
Верно.
Системы
/>
/>
нагрузки – 1
/>
/>
нагрузки – 2
/>
/>
Линий
/>
/>
асинхронного двигателя
/>
/>
на высокой обмотке трансформатора
/>
на низкой обмотке трансформатора
/>
Рассчитаем ток короткого замыкания.
/>
/>
ТаблицарезультатовЭлемент
/>а
/>е
/>а, кА
/>е, кА Система 0,489-j4,986
5,01e-j84,4 0,09-j0,921
0,925e-j84,4 Линия-1 0,0359-j0,359
0,361e-j84,3 0,075-j0,758
0,762e-j84,3 Линия-2 0,0359-j0,359
0,361e-j84,3 0,075-j0,758
0,762e-j84,3 Трансформатор ВН 0,489-j4,986
5,01e-j84,4 0,09-j0,921
0,925e-j84,4 НН 0,489-j4,986
5,01e-j84,4 1,032+j10,527
10,578e-j84,4 Нагрузка-1 -j0,632
0,632e-j90 -j1,334
1,334e-j90 Нагрузка-2 -j0,025
0,025e-j90 -j0,052
0,052e-j90 АД -j0,001
0,001e-j90 -j0,002
0,002e-j90 Генератор -j0,368
0,368e-j90 -j0,777
0,777e-j90 К.З. 0,561-j6,336
6,36e-j85 1,17-j13,38
13,43e-j85
4. Сравнительная оценка методов расчёта
Аналитический метод.
Данный метод является наиболее эффективным и точным прианализе короткого замыкания. При этом исследуемый режим соответствуетопределенному моменту переходного процесса в заданной электрической системе.
Метод расчетных кривых.
Часто встречаются задачи анализа переходных процессов тольков одной аварийной цепи. Целесообразно при этом применение метода расчетныхкривых, позволяющий оценивать ток в месте короткого замыкания в любой момент времени.
Метод спрямленных характеристик.
Практически аналогичен аналитическому методу анализаэлектромагнитных переходных процессов. Также может быть применён для расчёталюбого момента времени переходного процесса. Основу метода составляетвозможность характеризовать электрическую машину (генератор) в любой моментпереходного процесса с некоторой ЭДС и реактивностью, не зависящими отпараметров внешней цепи. Погрешности таких моделей составляют не более 8%.
5. Литература
1. “Расчётэлектромагнитных переходных процессов в электрических системах”. Мед. Указания,АЛТИ 1981 г, Волков В.М., Пиир А.Э.
2. “Сборник задач поэлектромагнитным переходным процессам в электрических системах”. Ульянов С.А.,Москва 1968 г.
3. “Электромагнитныепереходные процессы в эклектических системах”. Ульянов С.А.