Курсовая с практикой на тему Расчет короткого замыкания электрической системы (вариант № 9, точка к4)

Содержание:

Введение……………………………………………………………………………………….. 5

1 Расчет симметричного
трехфазного КЗ…………………………………………… 7

1.1 Расчет параметров и преобразование схемы замещения……………… 7

1.2 Выбор базисных величин, определение параметров схемы замещения, расчет
трехфазного тока КЗ………………………………………………………………… 12

1.3 Исследование трехфазных токов короткого замыкания в заданной
электрической схеме при помощи программы GTCURR………………………… 16

1.4 Определение составляющих трёхфазного тока КЗ……………………. 20

Заключение………………………………………………………………………………….. 23

Литература…………………………………………………………………………………… 24

Введение:

Для электроэнергетической системы характерны следующие
режимы работы: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный, причем
аварийный режим является кратковременным, а остальные — продолжительными.
Основной причиной перехода энергосистемы из нормального состояния к аварийному
является короткое замыкание (КЗ).

Короткое замыкание – замыкание, при котором токи в ветвях
электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают,
превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

Среди причин возникновения КЗ выделяют следующие:

— грозовое перекрытие изоляции;

— нарушение изоляции электрооборудования, вызываемое ее
старением, загрязнением поверхности изоляторов, механическими повреждениями;

— механические повреждения элементов электрической сети
(обрыв провода линии электропередачи и т.п.);

— преднамеренные КЗ, вызываемые действием
короткозамыкателей;

— перекрытие токоведущих частей животными, птицами;

— падение деревьев на участки ЛЭП; · ошибки персонала при
выполнении переключений.

Последствия КЗ:

— системная авария, вызванная нарушением устойчивости
системы, приводящая к значительному технико-экономическому ущербу;

— термическое повреждение электрооборудования, связанное с
его недопустимым нагревом токами КЗ;

— механическое повреждение электрооборудования, вызываемое
воздействием больших электромагнитных сил между токоведущими частями;

— ухудшение условий работы потребителей, вызывающее
нарушения технологического процесса, приводящее к ущербу;

— наведение при несимметричных КЗ в соседних линиях связи и
сигнализации ЭДС, опасных для обслуживающего персонала.

В практике проектирования и эксплуатации
электроэнергетических систем расчет токов КЗ производится для следующих целей:

— расчет шунтов короткого замыкания для использования в
расчетах электромеханических переходных процессов;

— проектирование и настройка устройств релейной защиты и
автоматики; · выбор коммутационных аппаратов и проводников и их проверки по
условиям электродинамической и термической стойкости, коммутационной
способности и износостойкости;

— разработка мер по ограничению токов КЗ;

— определение числа заземленных нейтралей и их размещение в
энергосистеме;

— сопоставление, оценка и выбор схемы электрических
соединений;

— определение влияния линий электропередачи на линии связи.

Расчет токов КЗ является одной из важнейших проектных и
эксплуатационных задач, которые решаются персоналом диспетчерских центров, электросетевых
компаний и проектных организаций.

В данной курсовой работе производится расчет составляющих
тока трехфазного короткого замыкания разветвленной электроэнергетической
системы.

Заключение:

В данной курсовой работе были рассмотрены следующие вопросы: расчет симметричного трехфазного КЗ.

Первым шагом была составлена схема замещения. Затем преобразована
схема замещения и описана формулами.

Вторым шагом были выбраны базисные величины и рассчитаны
параметры схемы замещения. Затем были определены параметры итоговой схемы. И в
заключении был произведен расчет трехфазных токов короткого замыкания в точке
К5 и получены следующие значения: Е11= 0,862; Е35=1,006;
Х40=7,5185; Х36=0,3535; Суммарный ток равен 7,428 кА.

Третьим шагом, заданная схема была рассчитана при помощи
программы GTCURR и получены следующее значение: 7,47 кА.

Сравнивая значение ручного расчета и программного, была
получена разница, которая составила меньше десяти процентов, что не является
критичным и дает основание принять данные ручного расчёта для дальнейшего
анализа.

Финальным шагом является определение составляющих
трехфазного тока КЗ. Для этого первым делом были определены значения активных
сопротивлений (переводим X в R).

Далее была определена постоянная времени апериодической
составляющей тока КЗ, что составило для Та1=3,142 с, а для Та2=1,51
с. После этого были рассчитаны токи КЗ, что составило для 𝐼𝑛01=7,13
кА,𝑖уд1=20,135
кА, а для 𝐼𝑛02=0,288 кА, 𝑖уд2=0,812
кА.

Из этих значений был выбран наибольший суммарный ток, который
составил 10,083 кА. Далее был построен график по максимальному значению.

Фрагмент текста работы:

РАСЧЕТ СИММЕТРИЧНОГО ТРЕХФАЗНОГО КЗ

1.1 Расчет параметров и преобразование схемы
замещения

Для расчета токов КЗ необходимо составить схему замещения, в
которой магнитосвязанные цепи заменяются электрической связью путем приведения
параметров элементов различных ступеней напряжения к одной, принятой за
основную. При использовании приведения в относительных единицах рекомендуется в
качестве основной выбирать базисную ступень Uосн=Uб. При определении параметров
следует учитывать только индуктивные сопротивления отдельных элементов. Если по
какому-либо элементу ток при КЗ не протекает, он исключается из схемы
замещения. Все сопротивления схем нумеруются порядковыми номерами.