48955

Аварийные и особые режимы работы электрооборудования

Курсовая

Энергетика

Содержание Задание по расчету курсового проекта Справочные данные Введение Расчет начальных значений токов трехфазного К. Расчет ударного тока трехфазного К. Схема замещения обратной последовательности Схема замещения нулевой последовательности Расчет периодической составляющей токов двухфазного К. Расчет периодической составляющей токов однофазного К.

Русский

2013-12-18

814 KB

17 чел.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Энергетический институт

Кафедра «Электрическая техника»

Курсовой проект по курсу «Аварийные режимы».

Тема: «Аварийные и особые режимы работы электрооборудования»

Вариант № 3.

                                                                                               Выполнила: ст.гр. ЭЭб-419

                                                                                         Тацюк К.П.

Проверил: Беляев П.В.

Омск – 2012г

Содержание

Задание по расчету курсового проекта 2

Справочные данные 3

Введение 4

Расчет начальных значений токов трехфазного К.З. 7

Расчет ударного тока трехфазного К.З. 10

Схема замещения обратной последовательности 12

Схема замещения нулевой последовательности 13

Расчет периодической составляющей токов двухфазного К.З.  -

Расчет периодической составляющей токов однофазного К.З. 14

Заключение 16

Список используемой литературы 17

Задание по расчету курсового проекта

    система:  =2500МВА;

     W1 - АС – 70, 35 км, тросы не заземлены;

     Т1 – ТД – 1600/35, Yн/Д;

     W2 –ААБ2Л, 35 мм2, 240 м;

     W3 –ААБ2Л, 70 мм2, 90 м;

     W4 –ААБ2Л, 50 мм2, 70 м;

     W5 –ААШВ, 35 мм2, 170 м;

     W6 –ААШВ, 70 мм2, 130 м;

     W7 –ВВГ, 35 мм2, 170 м;

     Т2 – ТМ – 40/6, У/Ун;

     М2 – А4 – 400ХК – 6У3, 2 шт.;

     Преобразовательная установка – S = 150 кВА;

     Сторонняя нагрузка – S = 150 кВА;

     Отрасль – машиностроение;

     z1 = 0,1018 + j0,248;

     z2 = 0,1018 + j0,248;

     ЕНГ = 0,869;

     Рабочий ток нагрузки по W7 = 25 А;

     Шинопровод на ТП и СП – отсутствует.

Рассчитать во всех точках ток трехфазного, двухфазного и однофазного (если необходимо) короткого замыкания и ударный ток трехфазного короткого замыкания.

Справочные данные

W1: AC – 70, r0=0,428 Ом/км, х0=0,432 Ом/км;

Т1: ТМ – 1600/35, UВН=35 кВ, UНН=6,3 кВ, UК%=6,5, РК=16,5 кВт, SН=1600 кВА;

W2: ААБ2Л, r0=0,89 Ом/км, х0=0,087 Ом/км;

W3: ААБ2Л, r0=0,443 Ом/км, х0=0,08 Ом/км;

W4: ААБ2Л, r0=0,62 Ом/км, х0=0,083 Ом/км;

W5: ААШВ, r0=0,89 Ом/км, х0=0,087 Ом/км;

W6: ААШВ, r0=0,443 Ом/км, х0=0,08 Ом/км;

W7: ВВГ, r0=0,53 мОм/км, х0=0,088 мОм/км;

Т2: ТМ – 40/6, UВН=6 кВ, UК%=4,5, UНН=0,4 кВ, r=88 Ом/км, х=157 Ом/км;

M2: A4 –400XК-6У3,  РН=315 кВт,   UН=6 кВ,   cos Н=0,852,   =0,936, nН=985об/мин,   kп=5,4.

Введение

Для электроустановок характерны четыре режима: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный, причем аварийный режим является кратковременным режимом, а остальные продолжительными режимами.

Электрооборудование выбирается по параметрам продолжительных режимов, а проверяется по параметрам кратковременных режимов, определяющим из которых является режим короткого замыкания.

По режиму короткого замыкания электрооборудования проверяется на электродинамическую и термическую стойкость, а коммутационные аппараты – также на коммутационную способность.

Учитывая дискретный характер изменения параметров электрооборудования, расчет токов КЗ для его проверки допускается производить приближенно, с принятием ряда допущений, при этом погрешность расчета КЗ не должна превышать 5-10%.

Руководящие указания, согласно действующим государственным стандартам в области коротких замыканий, а также с правилами устройства электроустановок:

- ГОСТ Р 50254-92. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия токов короткого замыкания. – М.: Изд-во стандартов, 1993. – 57 с.

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

Короткое замыкание на землю – это короткое замыкание в электроустановке, обусловленное соединением с землей какого-либо ее элемента.

Режим короткого замыкания – режим работы электроустановки при наличии в ней короткого замыкания.

 Определение параметров схемы замещения прямой последовательности

На электрической схеме показаны точки короткого замыкания, в которых рассчитываются токи.

Составляем схему замещения, для каждого элемента определяем активное и индуктивное сопротивление, для уровней 1 и 2 определяем сопротивление в относительных единицах, для уровня 3 - в миллиомах.

Используем приближенное приведение.

Определяем базисные условия:

базисная мощность - =1000 MBA;

базисное напряжение уровня 1 - = 37 кВ

базисное напряжение уровня 2 - = 6,3 кВ

базисное напряжение уровня 3 - = 0,4 кВ

Система:

=.

В соответствии с [2] активное сопротивление системы можно определить так: .

ЭДС системы принимаем равным среднему номинальному напряжению [1], т.е.  37 кВ, в относительных единицах .

Воздушная линия:

,          .

Трансформатор Т1:

,          .

 

Кабельные линии:

,      

,          

,     

,     

,         

0,088*170 =14,96,                                    0,53*170=90,1.

Преобразовательная установка:

В соответствии с [1] сопротивление установки . При

пересчете на номинальную мощность получаем:

,                      .

Асинхронные двигатели:

5,4,

,  

,

,

,

sin= 0,523,

=.

Нагрузка:

Эквивалентные параметры нагрузки:

,

,

Пересчет на базисные условия:

,

,

Для оценки сопротивления ТТ на ТП (для точки К3) предварительно определяем номинальный ток:

,

Сопротивление ТТ на СП (для точки К4) определяем по току КЛ :

RТА4 = 20 Ом, XТА4 = 30 Ом,

Активное  и  индуктивное сопротивление  прямой  последовательности токовых катушек и переходных сопротивлений подвижных контактов автоматических выключателей.

Для ТП по номинальному току 3,5 мОм; 2 мОм.

Для СП по номинальному току =14 мОм; =9 мОм.

Суммарное активное сопротивление различных контактов и контактных соединений

мОм;  мОм.

Расчет начальных значений токов трехфазного К.З.

В случае коротких замыканий в точках K1, K2 при расчете периодической составляющей допускается не учитывать активные сопротивления элементов [1].

Точка К1 

11,04 +0,4=11,44,

,

0,26+3000=3000,26,

,

,

.

Эквивалентное сопротивление прямой последовательности

,

Эквивалентная ЭДС прямой последовательности

,

Периодическая составляющая тока трехфазного К.З. в точке К1 :

- от системы ,

- от нагрузки ,

- суммарный ток 0,091.

Точка К2

11,44+28,125=39,565,

Периодическая составляющая тока трехфазного К.З. в точке К2:

- от системы ,

- от нагрузки ,

- суммарный ток 0,0464.

Эквивалентное сопротивление прямой последовательности

,

Эквивалентная ЭДС прямой последовательности

.

Точка КЗ

Сопротивления для металлического к.з.

,

,

,

= 194,8 мОм,

Ток металлического К.З. .

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

,

=,

Ток К.З. в точке КЗ - .

Точка К4

Сопротивления для металлического К.З.

169,77+30+9+14,96=223,73 мОм,

95,5+20+14+1,2+90,1=220,8 мОм,

314,3 мОм,

Ток металлического к.з. .

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

,

=,

Ток к.з. в точке К4 -.

Расчет ударного тока трехфазного К.З.

Точка К1

Для расчета постоянных времени определим эквивалентное активное сопротивление при условии отсутствия индуктивных.

По аналогии с расчетом индуктивных сопротивлений:

R10= RW1+ RC = 10,94+0,063=11,003,

,

R12= RW5+ RЭТ = 1,45+6000=6001,45,

,

R14= RТ1+ R13 = 1,45+19,07 = 25,5,

,  ,

Время до появления ударного тока - ,

Время до появления ударного тока - ,

Ударные коэффициенты 1+0,1=1,1,  1+0,699=1,699,

Ударный ток в точке K1:

Точка К2 

R15= R10+ RТ1= 11,003+6,44=17,443,

, ,

Время до появления ударного тока - ,

Время до появления ударного тока - ,

Ударные коэффициенты 1+0,299=1,299, 1+0,73=1,73,

Ударный ток в точке К2:

Точка КЗ

,

,

Время до появления ударного тока - ,

Ударный ток в точке КЗ -.

Точка К4 

,

,

Время до появления ударного тока -,

Ударный ток в точке К4 - .

Сведем токи трехфазного К.З. в таблицу

точка к.з.

, o.e.

, o.e.

, кА

, кА

,кА

К1

0,091

0,145

15,6

1,42

2,262

К2

0,0296

0,057

91,6

2,71

5,2

КЗ

-

-

-

1,126

1,88

К4

-

-

-

0,69

1,063

Схема замещения обратной последовательности

Схема для точек К1 и К2 соответствует схеме прямой последовательности, значения индуктивных сопротивлений СД (), преобразователя, электротермической установки и нагрузки требуется пересчитать.

Преобразовательная установка:

В соответствии с [1] сопротивление преобразовательной установки  При пересчете на номинальную мощность получаем:

Параметры нагрузки считаем аналогично прямой последовательности:

,

Пересчет на базисные условия:

.

Для сетей ниже 1000В сопротивления прямой и обратной последовательности считают равными.

 

Точка К1

,

=0,26+5400=5400,26,

,

28,125+187,85=215,975

Эквивалентное сопротивление обратной последовательности

.

Точка К2

Эквивалентное сопротивление обратной последовательности

=

Схема замещения нулевой последовательности

 Точки КЗ и К4:

Активное и индуктивное сопротивление нулевой последовательности, понижающего трансформатора

1269мОм, 952 мОм.

Кабельная линия

,           .

Расчет периодической составляющей токов двухфазного К.З.

Точка К1

.

Точка К2

.

Точка КЗ

Сопротивления для металлического к.з.

.

Ток металлического к.з. .

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

,

.

Ток К.З. в точке КЗ -

Точка К4

Сопротивления для металлического К.З.

.

Ток металлического К.З. .

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

,

.

Ток к.з. в точке К4 -  .

Расчет периодической составляющей токов однофазного К.З.

Точка КЗ

;

;

.

Ток металлического к.з.

==0,35

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

.

=95,5=781,8

Ток к.з. в точке К3

Точка К4

Сопротивления для металлического К.З.

,

959,5 + 20 + 14 + 1,2 + 225,25 = 1219,95мОм,

.

Ток металлического к.з.  .

Среднестатистическое значение активного сопротивления дуги в начальный момент времени:

,

.

Ток к.з. в точке КЗ –=

Заключение

В результате проведенных расчетов были приобретены навыки преобразования исходной схемы к схеме для расчетов токов К.З. прямой, обратной и нулевой последовательности, а также произведено ознакомление с особенностями расчетов токов К.З. указанных выше последовательностей.

Используя литературу и методические указания были рассчитаны К.З. для точек К1, К2, К3 и К4.

Список используемой литературы

  1.  Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования./ Под ред. Б.Н. Неклепаева.-М.: Изд-во НЦ ЭНАС. – 152с.

  1.  Справочник по проектированию электроснабжения./ Под ред. Ю.Г. Барыбина и др.-М.: Энергоатомиздат, 1990.-576 с.   


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6018. Исследование помехоустойчивости дискретных видов модуляции 174.5 KB
  Исследование помехоустойчивости дискретных видов модуляции. Цель работы. Изучение и экспериментальное исследование влияния вида модуляции (AM, ЧМ, ФМ) на помехоустойчивость системы передачи дискретных сообщений, изучение методики экспериментального ...
6019. Синтез та дослідження роботи лічильників на основі тригерів 13.15 MB
  Мета роботи: вивчення принципів побудови лічильників і лічильних схем, виконаних на основі тригерних інтегральних мікросхемах. У процесі виконання роботи студенти оволодівають практичними навиками побудови підсумовуючих, віднімаючих і реверсивних лічильних схем...
6020. Вивчення технологічного процесу виготовлення типових деталей Пластина 97.5 KB
  Вивчення технологічного процесу виготовлення типових деталей Пластина Мета роботи: Ознайомитись з методикою проектування типового технологічного процесу виготовлення та обробки оптичних деталей пластина методами контролю якості поверхонь оптичних ...
6021. Прямое и обратное преобразование Радона 1.24 MB
  Цель работы: Ознакомление с прямым и обратным преобразованием Радона изображений. Реализация прямого и обратного преобразований Радона с помощью функций в среде MatLAB (ImageProcessingToolbox). Короткие теоретические сведения ...
6022. Технологія складання оптичних деталей 62.5 KB
  Вивчити зміст роботи та конструкцію приладу для центрування лінз, що склеюються. Розрахувати граничну величину (число m поділів) переміщення центра сітки коліматора за шкалою сітки окуляра для заданого допуска С на децентрування склеєних лінз з урахуванням їх фокусної відстані.
6023. Інсталювання та налагодження сервера операційної системи Windows NT 126.5 KB
  Інсталювання та налагодження сервера операційної системи WindowsNT Мета роботи: Навчитись інсталювати ОС WindowsNTServer 3.51 Під-час інсталяції навчитись виявляти параметри, що пропонуються за замовчуванню і визн...
6024. Операційний контроль форми полірованих поверхонь 308 KB
  Операційний контроль форми полірованих поверхонь Мета роботи: вивчити методи контролю форми плоских поверхонь практично виміряти відступ від площини. Завдання 1. Вивчити інтерференційні методи контролю форми плоских полірован...
6025. Управління обліковими записами користувачів та групами користувачів у Windows NT 98 KB
  Управління обліковими записами користувачів та групами користувачів у WindowsNT. Мета роботи: навчитись створювати та видаляти обліковий запис користувача у Windows NT Server. Навчитись створювати групи користувачів у Windows NT...
6026. Інсталяція сервера Novell Netware 4.x 146 KB
  Інсталяція сервера NovellNetware 4.x Мета роботи: провести процесс інсталяції сервера операційної системи NovellNetware на программі-емуляторі і зрозуміти призначення кожного кроку. Порядок виконання роботи. Запустити файл Install....