 |
Б). Методика выполнения аналитических расчетов токов короткого замыкания
|
|
|
|
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к практическим занятиям по дисциплинам:
«Электромагнитные переходные процессы» специальностей
Электроэнергетические системы и сети»
И 140200 «Электроэнергетика»
Ставрополь, 2010
В предлагаемых методических указаниях 
рассматриваются методы расчетов коротких замыканий (КЗ) в электроэнергетических системах и системах электроснабжения (ЭСС). Методика расчетов соответствует действующим ГОСТ 27514-93 и РД 153-34.0-20.527-98: «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ».
В первую очередь материал методических указаний ориентирован на подготовку к практическим занятиям по дисциплине: «Электромагнитные переходные процессы» специальностей 140205 «Электроэнергетические системы и сети»и 140200 «Электроэнергетика». Помимо этого материал указаний может быть использован при выполнении расчетов по дисциплине «Переходные процессы в электроэнергетических системах» специальности 140211: трех задач практических занятий студентами дневного обучения и первой задачи контрольной работы студентами заочного обучения.
Методические указания необходимо использовать при курсовом проектировании по дисциплине «Электромагнитные переходные процессы» специальностей 140205.65, 140200 и «Переходные процессы в электроэнергетических системах» специальности 140211.62; расчетно-графической работы по дисциплине «Переходные процессы в электроэнергетических системах» специальности 140211; дипломного проекта; отчетов лабораторного практикума; самостоятельных и исследовательских работ по специальностям 140205, 140200, 140211. В методических указаниях приведены варианты заданий, предназначенные для выполнения названных практических занятий и самостоятельных работ. В процессе работы с методическими указаниями полезно использовать конспект лекций и рекомендуемую литературу.
|
|
|
Составители: доцент Демин Ю.И.
Отв. редактор: доцент Морозова Т.Ф.
Ведение
Развитие современных электроэнергетических систем (ЭЭС) идет по пути концентрации производства электроэнергии на мощных электростанциях и централизации электроснабжения от общей высоковольтной сети.При этом можно выделить следующие основополагающие тенденции: рост единичных мощностей агрегатов;рост напряжения высоковольтных электрических сетей; увеличение мощности энергетических объединений. Кроме названных существуют другие тенденции, характеризующие уровень развития электроэнергетических систем. К ним можно отнести: увеличение мощности коммутационных аппаратов,рост максимальных уровней токов короткого замыкания (КЗ),чрезвычайная изношенность силового оборудования и др. Поэтому для обеспечения надежной и эффективной работы энергосистем необходим тщательный анализ переходных процессов, в частности электромагнитных переходных процессов. Наиболее частой причиной возникновения электромагнитных переходных процессов являются КЗ, результаты расчетов и исследований которых составляют базовую часть проекта электрической сети. В предлагаемых методических указаниях приведены: методика расчета электромагнитных переходных процессов, возникающих при КЗ в ЭЭС; справочные данные и варианты заданий, предназначенные для проведения практических и самостоятельных работ. Методика расчетов соответствует ГОСТ 227514-93 и РД 153-34.0-20.527-98. Методический материал может быть полезен как студентам электроэнергетических специальностей, так и инженерно-техническим работникам, производящим соответствующие расчеты.
|
|
|
В электрической трехфазной системе напряжением 110 кВ и выше возможны следующие виды КЗ: трехфазное – К(3); двухфазное – К(2); двухфазное на землю – К(1.1); однофазное на землю – К(1).
В дальнейшем приняты широко распространенные обозначения индексов для:
– прямой, обратной и нулевой последовательностей соответственно: 1, 2, 0;
– обозначения КЗ – К и расчетной фазы – А.
Теоретическая часть
Занятие 1. Составление и расчет элементов схем замещения прямой последовательности.
А). Общие положения.
Приведенная методика расчетов КЗ соответствует действующим ГОСТ 27514-93 и РД 153-34.0-20.527-98: «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ», а также законам и правилам электротехники. Успешность проведения расчетов КЗ в ЭЭС в значительной степени зависит от знания систем относительных и именованных единиц, приведения параметров простейших моделей (схем замещения) элементов сети к точным и усредненным коэффициентам трансформации.
б). Методика выполнения аналитических расчетов токов короткого замыкания
Допущения. При расчетах токов КЗ допускается не учитывать:
1. Сдвиг по фазе ЭДС и изменение частоты вращения роторов синхронных машин, если продолжительность КЗ не превышает 0,5 с;
2. Ток намагничивания силовых трансформаторов и автотрансформаторов;
3. Насыщение магнитных систем электрических машин;
4. Поперечную емкость воздушных линий электропередачи (U=110-220 кВ, если их длина не превышает 200 км, и U=330-600 кВ, если длина не превышает 150 км);
5. Активные сопротивления элементов сети напряжением свыше 35 кВ.
Расчеты токов КЗ производятся с помощью расчетных схем сети, в которые вводятся все участвующие в питании места КЗ источники, а также элементы сети (трансформаторы, линии, реакторы и др.) с учетом их связей как с местом КЗ, так и между собой. Для упрощения проводимых расчетов целесообразно в расчетной схеме все магнитосвязанные цепи заменить одной эквивалентной электрически связанной цепью, т.е. составить схему замещения.
|
|
|
