Расчет токов короткого замыкания реферат

Обновлено: 04.07.2024

РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.
Расчет токов короткого замыкания (КЗ) необходим для выбора аппаратуры и проверки элементов электроустановок (шин, изоляторов, кабелей и т. д.) на электродинамическую и термическую устойчивость, а также уставок срабатывания защит и проверки их на чувствительность срабатывания. Расчетным видом КЗ для выбора или проверки параметров электрооборудования обычно считают

трехфазное КЗ. Однако для выбора и проверки уставок релейной защиты и автоматики требуется определение и несимметричных токов КЗ.

В зависимости от назначения расчета токов КЗ выбирают расчетную схему сети, определяют вид КЗ, местоположение точек КЗ на схеме и сопротивления элементов схемы замещения. При определении токов КЗ используют:

1. Метод именованных единиц – в этом случае параметры схемы выражают в именованных единицах (омах, амперах, вольтах и т. д.). Применяют при расчетах токов КЗ сравнительно простых электрических схем с небольшим числом ступеней трансформации. Все электрические величины необходимо привести к напряжению ступени, на которой имеет место КЗ.

2. Метод относительных единиц – в этом случае параметры схемы выражают в долях или процентах от величины, принятой в качестве основной (базисной). Используют при расчете токов КЗ в сложных электрических сетях с несколькими ступенями трансформации, присоединенных к районным энерго-системам. Все величины сравнивают с базисными, в качестве которых принимают базисную мощность одного трансформатора ГПП или условную единицу мощности, например 100 или 1000 МВА.

В качестве базисного напряжения принимают среднее напряжение той ступени, на которой произошло КЗ (Uср = 6,3; 10,5; 21; 37; 115; 230 кВ). Сопротивления элементов системы электроснабжения приводят к базисным условиям в соответствии с табл.1.

Расчет токов КЗ начинают с составления расчетной схемы электроустановки. На расчетной схеме указываются все параметры, влияющие на величину тока КЗ (мощности источников питания, средне- номинальные значения ступеней напряжения, паспортные данные электрооборудования), и расчетные точки, в которых необходимо определить токи КЗ. Как правило, это сборные шины ГПП, РУ, РП или начало питающих линий. Точки КЗ нумеруют в порядке их рассмотрения начиная с высших ступеней.

По расчетной схеме составляется электрическая схема замещения. Схемой замещения называется схема, соответствующая по своим параметрам расчетной схеме, в которой все электромагнитные (трансформаторные) связи заменены электрическими. При составлении схемы замещения для электроустановок выше 1000 В учитывают индуктивные сопротивления электрических машин, силовых

Расчёт токов КЗ, используя точное приведение элементов схемы замещения в именованных единицах. Расчёт токов КЗ, используя приближенное приведение элементов схемы замещения в именованных единицах. Расчет тока трехфазного КЗ, используя типовые кривые. Расчет тока двухфазного КЗ, построение векторных диаграмм токов и напряжений.

Выпускная работа бакалавра - Методы расчета токов короткого замыкания в установках напряжением до 1000 В

формат docx
размер 160.69 КБ
добавлен 14 января 2011 г.

Производится сравнительный анализ методов расчета токов КЗ в установках напряжением до 1000 В. Рассматриваются расчетные условия коротких замыканий. Производится сравнительный расчет токов КЗ в установках напряжением до 1000 В разными методами. Введение 1 Расчетные условия коротких замыканий 2 Сравнительный анализ методов расчета токов КЗ Метод 1 Метод 2 Метод 3 Анализ методов 3 Сравнительный расчет токов КЗ разными методами Расчет по методу 1.

Евминов Л.И.Переходные процессы в электроэнергетических системах

формат doc
размер 1.24 МБ
добавлен 30 августа 2009 г.

Расчет токов короткого замыкания в заданной системе электроснабжения. В данной методе выполнен расчет по заданной схеме: токов в установившемся режиме в аварийной цепи при трехфазном кз, расчет токов сверхпереходного режима в аварийной сети, расчет сверхпереходного и установившегося режима, хорошее практическое пособие для студентов энергетических специальностей.

Егорова Н.Ю. Расчет аварийных режимов в системе электроснабжения промышленного предприятия

формат pdf
размер 1.26 МБ
добавлен 13 января 2012 г.

Ульяновск : УлГТУ, 2009. – 39 с. Методические указания к курсовой работе. В настоящих указаниях рассматривается методика расчета токов в системе электроснабжения промышленного предприятия при возникновении аварийных режимов: трехфазных, двухфазных, однофазных коротких замыканий, а также замыканий одной фазы на землю в сети с изолированной нейтралью. Рассмотрены принципы составления схемы замещения для расчета токов короткого замыкания и расчет ее.

Курсовой проект - Переходные процессы

формат jpg
размер 6.9 МБ
добавлен 23 декабря 2010 г.

Курсовой проект состоит из 23 страниц. Рассчитывается схема электроснабжения карьера методом базисных величин с нахождением токов короткого замыкания.rn

Курсовой проект - Переходные процессы

формат doc
размер 429 КБ
добавлен 03 декабря 2010 г.

Курсовой состоит из 26 страниц, основные пункты курсового. Электромагнитные переходные процессы: Определение электрической удаленности источников; Расчет симметричных режимов; Расчет начальных токов к. з и его составляющих в момент времени 0.02; 0.05; 0.1 с. Расчет несимметричных режимов; Электромеханические переходные процессы: Расчет статической устойчивости; Расчет динамической устойчивости.

Курсовой проект - Расчет переходных режимов в электрической сети

формат doc
размер 2.88 МБ
добавлен 29 мая 2011 г.

ДВГУПС, Электроснабжение ж/д, 3 курс, 6 семестр; Основные пункты курсового: Электромагнитные переходные процессы: Определение электрической удаленности источников; Расчет симметричных режимов; Расчет начальных токов к. з и его составляющих в момент времени 0.02; 0.05; 0.1 с. Расчет несимметричных режимов; Электромеханические переходные процессы: Расчет статической устойчивости; Расчет динамической устойчивости. Исходные данные: Вариант расчетной.

Курсовой проект - Расчет токов короткого замыкания

формат doc
размер 3.22 МБ
добавлен 21 сентября 2011 г.

Курсовой проект - Расчет токов короткого замыкания

формат doc, xls, vsd
размер 792.38 КБ
добавлен 21 сентября 2011 г.

Курсовой проект- Расчёт токов КЗ

формат doc
размер 5.22 МБ
добавлен 23 января 2011 г.

В данной курсовой работе рассчитываются токи трехфазного короткого замыкания методом эквивалентных ЭДС и типовых кривых. Производится сравнение результатов обоих методов. Выполняется расчет токов и напряжений при всех видах несимметричного короткого замыкания методом типовых кривых. Строятся векторные диаграммы токов и напряжений в месте короткого замыкания. Пояснительная записка содержит:77 страниц, в том числе 61 рисун-ков, 4 таблицы.

Сенигов П.Н. Расчет токов короткого замыкания в электрических системах

формат tif
размер 2.97 МБ
добавлен 29 июня 2009 г.

Учебное пособие к курсовой работе. - Челябинск: ЧПИ, 1986. - 56 с. В пособии описана методика расчета токов симметричного (трехфазного) и несимметричных коротких замыканий с использованием типовых кривых, разработанных в 1975 году. Описаны алгоритм и методика использования программы расчета токов трехфазного короткого замыкания на ЕС ЭВМ, являющейся составной частью САПР электрических станций и систем. В приложении приведены примеры расчета токов.

Расчет токов короткого замыкания проводим в относительных единицах. Все полученные величины приведены к базовым условиям. Базовую мощность принимаем равной: = 1000 МВА.

Схема замещения приведена на рисунке 1.1:

Рис. 1.1. Схема замещения

Определим сопротивления схемы замещения:

Сопротивление системы согласно [l.стр. 131]:

, (1.1)

где SK3 - мощность короткого замыкания системы.

Определим параметры линий 110 кВ (нагрузкой являются трансформаторы Т1 и Т2) с учетом допустимой перегрузки трансформатора согласно [1,стр.213):

, (1.2)

где - номинальная мощность трансформатора, кВА, - номинальное напряжение трансформатора кВ.

Выбор сечения проводов проводим по экономической плотности тока [1, стр.232].

(1.3)

где - экономическая плотность тока, при ч для сталеалюминиевых проводов, = 1 [3, стр.266]; I, A –ток на участке сети.

Принимаем провод АС-70/11 сечением 70 ; с удельными сопротивлениями: Ом/км и реактивным сопротивлением Ом/км. [3, стр.577].

Сопротивление ЛЭП согласно [1, стр.131]:

(1.4)

где - среднее значение напряжения на шинах в месте короткого замыкания,

Определяем параметры линий 35 кВ. Нагрузкой линии 35 кВ, при простое второй будут трансформаторы Т7, Т8, Т9 и Т10. Так как параметры трансформаторов Т7 и Т8 не даны, принимаем для расчета нагрузку этих трансформаторов – четыре синхронных двигателя:

(1.5)

где , , - параметры синхронного двигателя ( табл. 1 )

Выбор сечения питающего кабеля проводим по экономической плотности тока.

При ч для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией с алюминиевыми жилами = 1,4 [3, стр.266].

Принимаем 2 кабеля ААБ-35-(3×185) общим сечением 370 ; с удельными сопротивлениями Ом/км и Ом/км. [2, стр.421].

Сопротивление трансформаторов согласно [1, стр.131]:

(1.6)

где - номинальная мощность трансформатора; - напряжение короткого замыкания;

Для трансформатора мощностью 10МВА соотношение x/r составляет порядка 10.

Исходя из этого, принимаем:

для трансформатора блока 2 МВт принимаем [1, стр.613]

Для трансформатора мощностью 2,5 МВА соотношение x/r составляет порядка 6.

Исходя из этого, принимаем:

Для трансформатора мощностью 2,5 МВА соотношение x/r составляет порядка 6.

Исходя из этого, принимаем:

Сопротивление генераторов согласно [1, стр.131]:

(1.7)

для генератора мощностью 2 МВА соотношение x/r составляет порядка 15. Исходя из этого, принимаем:

Расчет токов КЗ для точки К1

Упростив схему замещения относительно точки К1 получаем схему, представленную на рис 1.2.

Рис. 1.2. Упрощенная схема замещения

Базовый ток согласно [1, стр.142]:

(1.8)

где - среднее значение напряжения в месте короткого замыкания (115 кВ).

кА .

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.137]:

(1.9)

где - ЭДС источника в относительных единицах [1, стр.130].

Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям:

Ветвь энергосистемы ( сопротивление ветви составляет 1,76 отн. ед.):

кА

Ветвь генератора G2 ( сопротивление ветви составляет 41,89 отн. ед.):

кА

Определим величину ударного тока [1, стр.148]:

(1.10)

где - ударный коэффициент:

(1.11)

где: - угол между векторами тока и напряжения в момент короткого замыкания;

(1.12)

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания;

(1.13)

- угловая частота;

(1.14)

кА

Ветвь генератора G2:

кА.

Суммарный ударный ток короткого замыкания в точке К1:

кА .

Определим величину апериодической составляющей тока короткого замыкания.

Согласно [1, стр.151]:

(1.15)

(1.16)

- время действия релейной защиты ( принимаем = 0,01 с );

- собственное время отключения выключателя.

При установке выключателя ВВБК-110Б-50, собственное время отключения выключателя составит = 0,045 с [1, стр.630]:

Тогда t= 0,01+0,045 = 0,055 с .

Ветвь генератора G2:

кА

Суммарная апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с:

кА .

Определим величину периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени t = 0,055 с .

Периодическая составляющая тока короткого замыкания от энергосистемы в любой момент времени неизменна:

кА .

Ветвь генератора G2:

Так как генератор значительно удален от точки короткого замыкания ( за двумя ступенями трансформации), принимаем:

кА .

Общая величина периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с составит:

кА .

Расчет несимметричных токов короткого замыкания

Для упрощения расчетов принимаем величины сопротивления обратной последовательности всех элементов схемы, (включая синхронные генераторы) равными величинам сопротивлений прямой последовательности:

(1.17)

Схема замещения нулевой последовательности представлена на рисунке 2.1:

Рис. 2.1. Схема замещения нулевой последовательности.

Согласно [1, стр.160]: справедливо соотношение для одноцепных ЛЭП со стальным тросом, заземлённым с одной стороны. Тогда:

(1.18)

Величины сопротивлений нулевой последовательности остальных элементов схемы, равны величинам соответствующих сопротивлений прямой последовательности [1, стр.160].

Двухфазное короткое замыкание.

(1.19)

Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям:

Ветвь энергосистемы ( = 1,76 отн. ед. ):

кА

Ветвь генератора G2 ( = 41,89 отн. ед. ):

кА

Определим величину ударного тока:

кА

кА .

Суммарный ударный ток короткого замыкания в точке К1:

кА .

Определим величину апериодической составляющей тока короткого замыкания:

Ветвь генератора G2:

кА

Суммарная апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 c :

кА .

Величину периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с считаем неизменной:

кА .

Двухфазное короткое замыкание на землю.

Преобразуем схему замещения нулевой последовательности относительно точки К1.

отн. ед.

Результирующее сопротивление согласно [1, стр.168]:

(1.20)

отн. ед.

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.168]:

(1.21)

кА

Определим величину ударного тока:

кА

Величина апериодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени: t = 0,055 с.

Величина периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени: t =0,055 с.

кА .

Однофазное короткое замыкание на землю.

Результирующее сопротивление согласно [1, стр.168]:

(1.22)

отн. ед.

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.168]:

(1.23)

кА

Определим величину ударного тока:

кА

Расчеты токов КЗ для других точек аналогичны расчётам для точки К1. Результаты расчётов приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Сводная таблица результатов расчёта токов короткого замыкания

кА

Обеспечивать требуемую надежность электроснабжения потребителей и перетоков мощностей по межсистемной связи в нормальном и послеаварийном режимах; Привод высоковольтного выключателя: откл — пневматическое вкл — пружинное Выбираем по разъединитель для наружной установки типа РНДЗ-1−110/1250Т1. Согласно п. 1.3.28 ПУЭ сборные шины и ошиновка в пределах ОРУ выбирается по нагреву (по допустимому току… Читать ещё >

электрические схемы трансформаторных подстанций

Расчет токов короткого замыкания ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Разработка главной схемы Подстанции

Главная схема ПС разрабатывается на основании схемы развития энергосистемы и должна:

1. обеспечивать требуемую надежность электроснабжения потребителей и перетоков мощностей по межсистемной связи в нормальном и послеаварийном режимах;
2. учитывать перспективу развития;
3. допускать возможность постепенного расширения РУ всех напряжений;
4. обеспечивать возможность проведения ремонтных и эксплутационных работ без отключения смежных присоединений.

Подстанция предназначенная для приема и распределения электрической энергии (ЭЭ) потребителям, расположенным в РТ.

ПС подключена к энергосистеме по 110кВ ВЛ. С шин 6 кВ отходит Для обеспечения надежного питания потребителей во всех режимах работы на проектируемой ПС выбраны 2 трансформатора типа ТДН 16 000/110/6,6 — 76У1.

В соответствии с нормами технологического проектирования на стороне.

6 кВ принята раздельная работа трансформаторов. Все силовые трансформаторы должны иметь устройство автоматического регулирования напряжения под нагрузкой (РПН).

Расчет нагрузок на ПС.

Максимальная нагрузка на всех уровнях напряжения определяется по выражениям:

МВА где: nколичество линий;

P_н.max— максимальная нагрузка одной линии;

K_одн— коэффициент одновременности, принимаем K_одн=0.8;

Произведем расчет нагрузки:

Выбор Силовых Трансформаторов.

Мощность Т выбирается так, чтобы при отключении одного из них на время ремонта или замены второго, оставшийся в работе, с учетом допустимой перегрузки резерва по сетям среднего напряжения (СН) и низкого напряжения (НН), обеспечил питание нагрузки, т. е. исходя из условия:

16 000 МВА Выбираем трансформатор типа ТДН 16 000/110/6,6 Данные приводим в табл.

Данные о типах выбранных трансформаторов приведены в таблице 2.1.

Номинальная мощность, МВА.

Потери кВт ХХ КЗ.

ТДН 16 000/110/6,6.

Производим проверку выбранных Т в нормальном и аварийном режимах (при отключении одного Т) по условию:

— в нормальном режиме.

— в аварийном режиме.

где К_з — коэффициент загрузки.

Для Т: 15,06/2*10,54=0,7.

Расчет токов трехфазного КЗ.

Для проверки аппаратов и проводников по режиму КЗ на электродинамическую и термическую стойкость и высоковольтных выключателей по отключающей способности необходимо определить следующие токи КЗ:

I_по— начальный периодический ток КЗ (кА);

i_у— ударный ток КЗ (кА).

I_nф, i_aф— периодическая и апериодическая составляющие тока КЗ для момента времени ф (кА) фвремя размыкания контактов.

Расчет производим в следующем порядке:

На основании структурной схемы с учетом принятого режима работы трансформаторов составляется расчетная схема, в которой показываются основное оборудование и источник (Т, Т, энергосистема и связь с энергосистемойЛЭП) и приводятся их параметры.

На U= 6кВ принята раздельная работа СТ в целях ограничения токов КЗ в соответствии с НТП ПС.

Составляем схему замещения (смотри рисунок 2.1) для всех элементов расчетной схемы. Производим расчет сопротивлений в относительных единицах относительно базовой мощности, которую принимаем S_б=1000 МВА.

Производим расчет сопротивлений элементов схемы в относительных единицах:

Читайте также: