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

36164. Канальная модуляция 165 KB
  ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Канальная модуляция это набор разнообразных методов представления цифровой информации в форме обеспечивающей возможность записи наибольшего количества этой информации на единице площади или длины данного носителя и позволяющей использовать простые и надежные методы ее считывания. В современных системах записи информации на носитель имеются в виду системы записи на движущийся носитель диск или ленту запись данных осуществляется на одну дорожку. В любой системе записи информации полоса пропускания канала записи...
36165. Сервосистемы проигрывателя CD. Автофокусировка 124.5 KB
  Глубина резкости объектива d зависит от его числовой апертуры NA Numerical Aperture и от длины волны λ излучения лазера d = λ [2NA2] 1 Числовая апертура объектива определяется выражением: NA = n sinθ 2 где n показатель преломления среды в которой распространяется свет; θ угол под которым виден радиус входного зрачка объектива из точки пересечения его оптической оси с фокальной плоскостью рис. Изображение точки В при наличии астигматизма передается в виде горизонтального В' или вертикального В'' отрезка...
36166. Защита от ошибок в формате CD 52 KB
  Из теории помехоустойчивого кодирования известно что для коррекции t ошибок код должен иметь не менее 2t проверочных символов граница Синглтона. Значит каждый из них может исправить не более двух ошибок. Известно также что максимальное число гарантированно обнаруживаемых ошибок равно числу проверочных символов кода.
36167. SSD (Solid State Drive). Преимущества и недостатки 20.06 KB
  SSD логически эмулирует обычный жёсткий диск HDD и теоретически везде может применяться вместо него. SSD использующие динамическую память DRAM а не флэшпамять часто называются RAMdrive и имеют ограниченное применение например в качестве выделенного диска для файла подкачки ОС. Сердцем SSD является микросхема контроллера которая в первую очередь определяет такие ключевые характеристики SSD как внешний интерфейс быстродействие и энергопотребление. Преимущества и недостатки Преимущества SSD над HDD.
36168. Магнитные головки для записи информации на жесткий диск 112 KB
  Вначале это были монолитные головки. Композитные головки выполнены из феррита на подложке из стекла или твердой керамики и имеют меньшие размеры в сравнении с монолитными. Дальнейшим развитием технологии композитных головок стали так называемые головки MIGтипа MIG Metal In Gap.
36169. Технологии записи на магнитные диски 206 KB
  Домены магнитных материалов используемых в продольной записи располагаются параллельно поверхности носителя. Этот эффект и используется при записи цифровых данных магнитным полем головки изменяющимся в соответствии с сигналом информации. Попытки увеличить поверхностную плотность записи путем уменьшения размеров частиц будут увеличивать отношение размера зоны неопределенности к размеру полезной зоны не в пользу последней и в конце концов неизбежно приведут к так называемому суперпарамагнитному эффекту когда частицы перейдут в однодоменное...
36170. ОПТИЧЕСКИЕ ГОЛОВКИ 260 KB
  Задача эта непростая поскольку большинство оптических элементов адаптировано как правило для работы с излучением только одной длины волны. Вопервых необходимо было обеспечить приемлемое рабочее расстояние объектива при любой длине волны излучения. Вовторых обеспечить компенсацию сферических аберраций также при любой длине волны излучения. Втретьих обеспечить изменение числовой апертуры объектива в зависимости от длины волны проходящего через него света.
36171. SuperAudioCD 87 KB
  Следует заметить что технология одноразрядного квантования используется сейчас и для преобразования звука в других форматах однако там полученный одноразрядный поток в конце концов всетаки приводится к последовательности многоразрядных отсчетов 16 20 24разрядных и в дальнейшем все операции по формированию потока данных перед записью на носитель производятся уже с ними. Этот слой является носителем данных DSD и считывается оптической головкой с числовой апертурой 06 лучом лазера с длиной волны излучения 650 нм. В процессе...
36172. Варианты формата CD 133 KB
  Такая версия компактдиска появилась в 1985 году и получила название CDROM Read Only Memory память только для чтения. Поскольку диск CDROM предстояло использовать в составе вычислительных комплексов различной сложности то для него был разработан специальный дисковод легко вписывающийся в архитектуру компьютера. Дополнительное кодирование в CDROM производится до того как данные поступают на кодер CIRC точно такой же как в системе защиты от ошибок формата CDAudio. В формате CDROM эти 24 символа являются обезличенными и могут нести...