Расчет динамической устойчивости электропередачи

Федеральное государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«Саратовский Государственный  Технический Университет 

им. Ю. А. Гагарина»

 

Кафедра: Электроснабжение  Промышленных Предприятий

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

Расчет динамической устойчивости электропередачи.

 

 

 

Выполнила: студентка

группы ЭПП-41

Ханзярова Л.М-М.

Проверила: к.т.н.

Вдовина.О.В.

 

 

Саратов 2011

 

Содержание:

1. Реферат……………………………………………………………………3
2. Система электроснабжения……………………………………………...4
3. Исходные данные………………………………………………………...4
4. Расчет нормального режима…………………………………………….5
5. Расчет аварийного режима (двухфазного КЗ на землю)………………7
6. Расчет послеаварийного режима……………………………………….11
7. Определение предельного угла отключения КЗ и время его достижения………………………………………………………………12
8. Используемая литература………………………………………………14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Реферат:

В данной курсовой работе на основании исходных данных рассчитаны параметры схемы замещения  для нормального (исходного) режима, аварийного (при двухфазном КЗ на землю) и послеаварийного (при отключении одной из цепей ЛЭП) режимов в относительных единицах с точным приведением. Методом преобразования определены собственные и взаимная проводимости в схемах замещения для нормального и послеаварийного режимов. Методом единичных токов определены собственные и взаимная проводимости в схеме замещения для аварийного режима. Так как по заданию имеются две генераторные станции, то определены относительные ускорения между роторами генераторов обеих станций для всех трех режимов и по полученным результатам построена зависимость относительного ускорения от относительного угла между ЭДС обеих станций. Методом площадей определен угол максимального расхождения роторов генераторов и методом последовательных интервалов определено время достижения этого угла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II. Система электроснабжения:

 

 

 

Г1

Т1

Н

ВЛ

Т2

Г2

 

 

Рис.1

 

 

 

 

 

III. Исходные данные:

Генераторы  Г1:

Г2:

Трансформаторы  – обмотки соединены по схеме  треугольник/звезда с нулём;

Т1:

Т2:

Линия:

Трос –  хорошо проводящий, стальной;

Нагрузка  Н:

Передаваемая  мощность:

 

 

IV. Расчет нормального режима.

 

Расчет произведем в относительных единицах с точным приведением. За базисные величины принимаем:

Составим  схему замещения для нормального  режима (рис.2).

 

 

 

Рис.2.Схема замещения нормального режима.

Активные  и реактивные мощности, потребляемые нагрузкой со стороны станции  Г1:

Активные  и реактивные мощности, потребляемые нагрузкой со стороны станции  Г2:

,где

Сопротивления элементов передачи:

Сопротивление нагрузки:

Постоянные  инерции генераторов:

Суммарное сопротивление  между шинами генераторов Г1 и  Г2 и нагрузкой:

ЭДС генераторов  станций Г1 и Г2:

Углы сдвига фаз  и относительно напряжения :

Угол сдвига фаз между и :

Собственные и взаимные проводимости схемы нормального  режима будут равны:

 

V. Расчет аварийного режима.

 

В аварийном  режиме в место КЗ включается шунт, величина которого для двухфазного  КЗ на землю равна:

.

Составим  схему замещения обратной последовательности и определим  .

 

 

 

Рис.3Схема замещения обратной последовательности.

Определяем  сопротивления элементов схемы  замещения обратной последовательности, причем, изменяются только параметры  генераторов и нагрузки:

сопротивление нагрузки:

Преобразуем схему:

Составим  схему замещения нулевой последовательности и определим .

 

 

 

 

Рис.4.Схема замещения нулевой последовательности.

 

В этой схеме  меняется сопротивление линии:

Составим  схему замещения аварийного режима, она отличается от схемы нормального  режима тем, что в место КЗ включен шунт, величина которого для равна:

.

Составим  схему замещения аварийного режима (рис.5).

Преобразуем схему:

Методом единичных  токов определим собственные  и взаимные сопротивления и проводимости.

 

 

 

Рис.5.Схема замещения аварийного режима.

 

Примем, что  по сопротивлению  протекает ток, равный единице:

;

напряжение  в точке а:

;

ток в сопротивлении  шунта:

;

ток в сопротивлении :

;

падение напряжения в сопротивлении  :

;

напряжение  в точке в:

;

ток в сопротивлении  нагрузки :

;

ток от генераторов  Г1:

;

падение напряжения в сопротивлении  :

;

ЭДС генераторов  Г1, создающая найденное токораспределение по ветвям схемы аварийного режима:

;

собственное сопротивление схемы аварийного режима относительно станции Г1:

собственная проводимость схемы аварийного режима относительно станции Г1:

;

дополнительный  угол:

;

взаимное  сопротивление схемы аварийного режима:

;

взаимная  проводимость схемы аварийного режима:

;

дополнительный  угол:

.

Аналогично  проводим расчеты для определения :

примем, что  по сопротивлению протекает ток, равный единице:

;

напряжение  в точке в:

;

ток в сопротивлении  нагрузки :

;

ток в сопротивлении :

;

падение напряжения в сопротивлении :

;

напряжение  в точке а:

;

ток в сопротивлении  шунта:

;

ток в сопротивлении :

;

падение напряжения в сопротивлении :

;

ЭДС генераторов Г2:

;

собственное сопротивление схемы аварийного режима относительно станции Г2:

собственная проводимость схемы аварийного режима относительно станции Г2:

;

дополнительный  угол:

.

 

VI. Расчет послеаварийного режима.

 

В послеаварийном режиме отключается поврежденная цепь ВЛ, при этом сопротивление ВЛ увеличится в два раза, остальные сопротивления  не изменяются.

 

 

 

Рис.6.Схема замещения послеаварийного режима.

 

Собственные и взаимные проводимости в послеаварийном режиме определим так же, как и  для схемы замещения, составленной для расчета нормального режима:

 

7. Определение предельного угла отключения КЗ и время его достижения.

 

Характеристики  мощности станций Г1 и Г2 в нормальном, аварийном и послеаварийном режимах  определяют по формулам:

 

нормальный режим:

аварийный режим:

послеаварийный режим:

Относительное ускорение между роторами генераторов  в нормальном, аварийном и послеаварийном режимах определяется по формуле:

,где

.

В качестве примера рассмотрим нормальный режим  при угле :

рассмотрим  так же аварийный режим при  угле :

Аналогично  проведем расчеты для всех трех режимов  при изменении угла от до , результаты сводим в таблицу 1.

Таблица 1

парам.
,о.е.	-0,177	-0,001	0,150	0,452	0,647	0,684	0,552	0,287
,о.е.	0,153	-0,004	-0,112	-0,244	-0,207	-0,012	0,290	0,617
	-790,818	-1,765	661,946	1942,746	2708,394	2753,735	2066,619	831,159
,о.е.	0,205	0,236	0,262	0,310	0,336	0,333	0,302	0,251
,о.е.	0,582	0,553	0,531	0,500	0,497	0,523	0,571	0,628
	-179,450	-38,808	75,476	283,521	388,938	363,481	213,972	-19,529
,о.е.	-0,185	-0,071	0,028	0,231	0,368	0,404	0,328	0,161
,о.е.	0,340	0,240	0,173	0,097	0,133	0,270	0,473	0,686
	-922,071	-411,854	22,407	876,266	1410,714	1482,548	1072,518	290,493