Содержание
Введение

1. Расчёт токов симметричного трехфазного короткого замыкания в точке К1

1.1 Приближенное приведение в относительных единицах для точки К1

1.1.1 Расчёт реактивного сопротивления элементов

1.1.2 Расчёт активного сопротивления элементов

1.1.3 Расчёт токов короткого замыкания в точке К1

1.2 Точное приведение в относительных единицах для точки К1

1.2.1 Расчёт реактивного сопротивления элементов

1.2.2 Расчёт активного сопротивления элементов

1.2.3 Расчёт токов короткого замыкания в точке К1

2. Расчёт токов симметричного трехфазного короткого замыкания в точке К5

2.1 Точное приведение в именованных единицах

2.1.1 Расчёт реактивного сопротивления элементов

2.1.2 Расчёт активного сопротивления элементов

2.1.3 Расчёт токов короткого замыкания в точке К5

3. Сравнение результатов приближенного и точного расчетов

4. Расчет полного тока короткого замыкания

5. Построение векторных диаграмм

6. Расчёт теплового импульса

7. Расчет токов несимметричного короткого замыкания в точке К5

7.1 Определение параметров схемы замещения прямой последовательности

7.2 Определение параметров схемы замещения обратной последовательности

7.3 Определение параметров схемы замещения нулевой последовательности

7.4 Определение токов и напряжений в месте повреждения К5

7.4.1 Однофазное короткое замыкание

8. Расчет токов несимметричного короткого замыкания в точке К1

8.1 Определение параметров схемы замещения прямой последовательности

8.2 Определение параметров схемы замещения обратной последовательности

8.3 Определение параметров схемы замещения нулевой последовательности

8.4 Определение токов и напряжений в месте повреждения К1

8.4.1 Двухфазное короткое замыкание на землю




Введение
Курсовая работа выполняется по теме «Расчет симметричных и несимметричных коротких замыканий в электроэнергетической системе»

В работе рассчитываются токи и напряжения при симметричном и несимметричном коротких замыканиях (КЗ).

В объем работы входит выполнение двух разделов на основе заданной на рис. 1 схемы электрической системы. Для всех разделов полагать, что исходным установившимся режимом станции, который предшествует рассматриваемому КЗ, является номинальный режим эквивалентного генератора с выдачей им номинальной мощности при номинальном напряжении на шинах.

Начальные условия:


Рисунок 1. - Схема ЭЭС и расчетные точки КЗ


Напряжения на шинах:

Генераторы: ; ; ; ;

Трансформаторы:; ;

Автотрансформаторы:

Линии электропередач:

Реактор: РТСТДГ – 10 – 4000 – 0,1

Система:
Таблица 1.1. - Параметры трансформаторов:



Таблица 1.2. - Параметры генераторов:



Таблица 1.3. - Параметры автотрансформатора:

Тип	S,МВА	Uном обмоток, кВ			Uk%
		ВН	СН	НН	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
АТДЦТН-250000/500/110	250	500	121	38,5	10,5	24	13

1. Расчет токов симметричного трехфазного к. з. в точке К1
1.1 Приближенное приведение в относительных единицах для т. к.з. К1
Принимаем SБ = 1000 МВА; U cр1 = 6,3 кВ; U cр2 = 115 кВ; U cр3 = 515 кВ.


Рисунок 1.1. - Расчётная схема замещения


1.1.1
Определение реактивных сопротивлений элементов

Расчет автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2:

Где UК – напряжение короткого замыкания; SH – номинальная полная мощность трансформатора.

Расчет сопротивлений трансформаторов:
Т1:

Т2:

 Т3:

Т4:

 Т5:
Расчет сопротивлений линий электропередач:





Где UСР – среднее напряжение РУ; Худ – удельное сопротивление линии; l – длина ЛЭП.

Расчет сопротивлений генераторов:
G1,2:

G3:

G4:
Где Х// – относительное сопротивление генератора; SH,Г – номинальная полная мощность генератора.

Расчет сопротивлений реакторов:
;
Где Х – относительное сопротивление реактора.

Сопротивление системы:

1.1.1.1. Расчёт сверхпереходных ЭДС источника

При применении системы относительных единиц , .

Система является источником бесконечной мощности, поэтому

1.1.1.2 Преобразование схемы к простейшему виду относительно точки к. з. К1







Рисунок 1.2. – Упрощенная схема замещения



Используем метод коэффициентов участия:

Определим коэффициенты участия:





Рисунок 1.3 – Лучевая схема замещения
Обьединим источники :

Используем метод коэффициентов участия:

Определим коэффициенты участия:





Рисунок 1.4 – Лучевая схема замещения
Приведем лучевую схему к сопротивлению одной ветви:



Рисунок 1.5. – Результирующая схема замещения




1.1.2 Определение активного сопротивления



Рисунок 1.6. – Схема замещения
Расчет автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2:



Где ∆Ркз – изменение активного сопротивления короткого замыкания.

Расчет сопротивлений трансформаторов:
Т1:

Т2:



Т3:

Т4:
Расчет сопротивлений линий электропередач:
W1:

W2:

W3:

W4:
Где UСР – среднее напряжение РУ; r0 – удельное сопротивление линии;

l – длина ЛЭП.

Расчет сопротивлений генераторов:
G1:

G2:

G3:

G4:


Где Х – относительное реактивное сопротивление генератора; ω – частота;

ТА – постоянная времени.

Система:

Активное сопротивление реакторов не учитывается.
1.1.2.1. Преобразование схемы к простейшему виду относительно точки к. з. К1


Рисунок 1.7. – Упрощенная схема замещения







Рисунок 1.8. – Результирующая схема замещения

3. Сравнение результатов приближенного и точного расчетов
Таблица 3.1. - Сравнение результатов приближенного и точного расчетов



Все величины токов, полученные точным методом,незначительно отличаются от величин токов, которые были найдены при приближенном решении.




4. Расчет полного тока короткого замыкания
Для t = 0 с











Для t = 0,1 с
;

;

;

;




Для t = 0,2 с












Для t = 0,3 с















5. Построение векторных диаграмм
Векторные диаграммы.

Точка КЗ К1:


Векторные диаграммы.

Точка КЗ К5:





6
. Расчёт теплового импульса
;




7
. Расчет токов несимметричного короткого замыкания в точке К
5
7
.1 Определение параметров схемы замещения прямой последовательности
Схема прямой последовательности составляется так же, как для расчета симметричного режима.

7
.2 Определение параметров схемы замещения обратной последовательности
Схема обратной последовательности по конфигурации аналогична схеме прямой последовательности. Отличие состоит лишь в том, что в данном случае ЭДС всех генерирующих ветвей принимаются равными нулю.





Рисунок 7.1. – Схема замещения обратной последовательности
7
.3

Определениепараметров

схемы замещения нулевой

последовательности
Схема нулевой последовательности существенно отличается от схем прямой и обратной, так как путь ее токов отличается от пути, по которому циркулируют токи прямой и обратной последовательностей.



Индуктивное сопротивление двухцепной линии без тросов:

Индуктивное сопротивление одноцепной линии без тросов:







Рисунок 7.2. – Схема замещения нулевой последовательности





Рисунок 7.3. – Схема замещения прямой последовательности
Преобразуем к одной ветви:








Рисунок 7.4. – Результирующая схема замещения
7
.4 Определение токов и напряжений всех трех последовательностей в месте повреждения К
5
7
.4.1 Однофазное короткое замыкание
Граничные условия: ; ; ;

Ток прямой последовательности:
;
Ток обратной и нулевой последовательности:
;
Полный ток в поврежденной фазе:
;




Составляющие напряжений:
;

;

;
Построение диаграмм:






8
. Расчет токов несимметричного короткого замыкания в точке К
1
8
.1 Определение параметров схемы замещения прямой последовательности
Схема прямой последовательности составляется так же, как для расчета симметричного режима.

8
.2 Определение параметров схемы замещения обратной последовательности
Схема обратной последовательности по конфигурации аналогична схеме прямой последовательности. Отличие состоит лишь в том, что в данном случае ЭДС всех генерирующих ветвей принимаются равными нулю.





Рисунок 8.1. – Схема замещения обратной последовательности




8
.3 Определение параметров схемы замещения нулевой последовательности
Схема нулевой последовательности существенно отличается от схем прямой и обратной, так как путь ее токов отличается от пути, по которому циркулируют токи прямой и обратной последовательностей.

Индуктивное сопротивление двухцепной линии без тросов:

Индуктивное сопротивление одноцепной линии без тросов:





Рисунок 8.2. – Схема замещения нулевой последовательности








Рисунок 8.3. – Схема замещения прямой последовательности
Преобразуем к одной ветви:






Используем метод коэффициента распределения:



Рисунок 8.4. – Результирующая схема замещения
8
.4 Определение токов и напряжений всех трех последовательностей в месте повреждения К
1
8
.4.
1
Двухфазное короткое замыкание на землю

Граничные условия: ; ;

Ток прямой последовательности:




;
Ток обратной и нулевой последовательности:
;;
Токи поврежденных фаз:

Составляющие напряжений:
;

;


Построение диаграмм: