4 Методика выполнения курсовой работы

Общие положения, принимаемые при анализе электромагнитных переходных процессов

Из всего многообразия электромагнитных переходных процессов в электроэнергетической системе наиболее распространенными являются процессы, вызванные:

а) коротким замыканием в системе, а также повторным включением и отключением (одновременным или каскадным) короткозамкнутой цепи;

б) включением и отключением двигателей и других приемников электроэнергии;

в) возникновением местной несимметрии в системе (например, отключение одной фазы линии электропередачи);

г) действием форсировки возбуждения синхронных машин, а также их развозбуждением (т. е. гашением их магнитного поля);

д) несинхронным включением синхронных машин.

В данной курсовой работе рассматриваются вопросы, посвященные определению токов и напряжений в фазах при нессиметричных переходных процессах. Общие сведения о несимметричных режимах работы, их расчет, допущения, принятые при решении большинства практических задач, достаточно подробно изложены в [1, 2]. Кроме того, там же рассмотрены вопросы составления схем замещения и приведен расчет ее параметров, даны средние значения электродвижущих сил (ЭДС) для различных источников питания, а также рекомендации по приведению исходной схемы замещения к простейшей эквивалентной схеме.

4.1 Расчёт трёхфазного короткого замыкания

1 Определение величины периодической слагающей аварийного тока в начальный момент переходного процесса, мощности КЗ и ударного тока

После того как установлены параметры, которыми характеризуются все элементы электроэнергетической системы в момент внезапного нарушения режима, производится преобразование исходной схемы замещения к простейшей эквивалентной с параметрами E и Х. Начальное значение периодической составляющей тока КЗ I_по определим аналитически, методом эквивалентных ЭДС:

, (4.1)

где – напряжение в узле КЗ (при трехфазном коротком замыкании Uк=0).

Для перевода значения тока из относительных единиц в именованные полученную величину умножим на на I_б :

, (4.2)

где – базисное напряжение той ступени трансформации, на которой произошло КЗ.

Отключающую способность выключателя при номинальном его напряжении характеризуют номинальным отключаемым током или пропорциональной ему номинальной отключаемой мощностью:

. (4.3)

Соответственно, когда проверка выключателя производится по отключаемой мощности, последняя должна быть сопоставлена с так называемой мощностью короткого замыкания, которая определяется как

. (4.4)

Имея в виду, что при одних и тех же базисных условиях численные значения относительных токов и мощностей короткого замыкания одинаковы, можно в именованных единицах определить следующим образом:

, (4.5)

При определении максимального мгновенного значения полного тока, называемого ударным током, учитывают затухание лишь апериодической слагающей тока, считая, что амплитуда сверхпереходного тока за полпериода практически сохраняет свое начальное значение. При этом ударный ток, определяемый для наиболее тяжелых условий,

, (4.6)

где – ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени затухания апериодической составляющей тока или от отношения .

Для определения ударного тока необходимо найти ударный коэффициент по формуле

, (4.7)

где .

Для определения постоянной времени затухания апериодической составляющей тока необходимо составить схему замещения, состоящую только из активных сопротивлений, но без источников питания. По конфигурации она соответствует схеме замещения из индуктивных сопротивлений. Следовательно, преобразуется к простейшему виду аналогично. При отсутствии необходимых данных для определения активных сопротивлений отдельных элементов схемы можно ориентироваться на указанные пределы [1, 2, 3].