Основы переходных процессов в электроэнергетической системе

Санкт-Петербургский  Государственный Политехнический  Университет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

Основы переходных процессов  в электроэнергетической системе

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка группы 4023/10

 

.

Руководитель:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Санкт-Петербург

2011

Введение

 

Выполняемый проект является составной частью выпускной  работы, необходимой для получения  квалификации бакалавра.

Проект  содержит следующие последовательно  выполняемые разделы:

1. предварительный выбор и проверка сечений проводов линий электропередачи и параметров трансформаторов;
2. расчет установившегося режима работы элементов электроэнергетической системы «вручную» и вариантные расчеты с помощью программного обеспечения на компьютере;
3. определение токов и напряжений при несимметричном коротком замыкании;
4. расчет динамической устойчивости в трехмашинной эквивалентной схеме; определение предельного угла и времени отключения к.з. и, при необходимости, обоснование мероприятий по повышению устойчивости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание

 

Расчетная схема:

 

Расчетные параметры:

 

								МВт	МВт	МВт	МВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Выбор элементов ЭЭС

 

1. Выбор генераторов электрических станций

Исходя из вырабатываемых мощностей  и , можно выбрать генераторы ТВФ-60-2 (в количестве 1 и 2 соответственно). Их каталожные данные:

Генератор	МВт				%	%	%	%	%	%
ТВФ-60-2

 

 

 

 

 

 

2. Выбор трансформаторов

Выбор силовых трансформаторов  производится по максимальной расчетной  нагрузке питаемых потребителей с учетом перегрузочной способности трансформаторов. Для выбора номинальной мощности трансформатора используется следующее условие:

 

где: - количество трансформаторов на подстанции;

- коэффициент загрузки  в нормальном режиме, принимается  равным .

На  основе полученного результата выбирается трансформатор, имеющий ближайшую  номинальную мощность. После предварительного выбора трансформатора проводится проверка по условиям загрузки в нормальном и послеаварийном режимах. Проверка осуществляется по формулам:

 

 

где: - коэффициент загрузки в послеаварийном режиме, не должен превышать ;

- коэффициент загрузки  в нормальном режиме, должен находиться  в пределах .

 

 

 

 

 

1. Выбор трансформаторов  ТГ1

 

Из справочных данных (с. 239, таблица 6.9) выбран трехфазный трансформатор 4×ТРДН-25000/110:

Тип	МВА	Пределы регулирования	Каталожные данные			Расчетные данные
			обмоток, кВ
			ВН	НН
ТРДН-25000/110

 

Проверка на загрузку трансформатора в послеаварийном режиме работы:

 

Проверка на загрузку трансформатора в нормальном режиме работы:

 

 

 

 

2. Выбор трансформаторов  ТГ2

 

Из справочных данных (с. 242, таблица 6.13) выбран трехфазный трансформатор 3×ТРДЦН-63000/220:

Тип	МВА	Пределы регулирования	Каталожные данные			Расчетные данные
			обмоток, кВ
			ВН	НН
ТРДЦН-63000/220

 

Проверка на загрузку трансформатора в послеаварийном режиме работы:

 

Проверка на загрузку трансформатора в нормальном режиме работы:

 

 

3. Выбор трансформаторов  АТ1

 

Из справочных данных (с. 243, таблица 6.14) выбран трехфазный трансформатор  3×АТДЦТН-63000/220/110:

Тип

МВА

Пределы регулирования

Каталожные данные

обмоток, кВ

ВН

СН

НН

ВН-СН

ВН-НН

СН-НН

АТДЦТН-63000/220/110

Расчетные данные

ВН

СН

НН

ВН

СН

НН

 

 

Проверка на загрузку трансформатора в послеаварийном режиме работы:

 

Проверка на загрузку трансформатора в нормальном режиме работы:

 

 

4. Выбор трансформаторов  Т1

 

Из справочных данных (с. 239, таблица 6.9) выбран трехфазный трансформатор 2×ТРДН-40000/110:

Тип	МВА	Пределы регулирования	Каталожные данные			Расчетные данные
			обмоток, кВ
			ВН	НН
ТРДН-40000/110

 

Проверка на загрузку трансформатора в послеаварийном режиме работы:

 

Проверка на загрузку трансформатора в нормальном режиме работы:

 

5. Выбор трансформаторов  Т2

 

Из справочных данных (с. 243, таблица 6.14) выбран трехфазный трансформатор  2×АТДЦТН-63000/220/110:

Тип

МВА

Пределы регулирования

Каталожные данные

обмоток, кВ

ВН

СН

НН

ВН-СН

ВН-НН

СН-НН

АТДЦТН-63000/220/110

Расчетные данные

ВН

СН

НН

ВН

СН

НН

 

 

Проверка на загрузку трансформатора в послеаварийном режиме работы:

 

Проверка на загрузку трансформатора в нормальном режиме работы:

 

 

6. Выбор трансформаторов  Т3

 

Из справочных данных (с. 239, таблица 6.9) выбран трехфазный трансформатор 2×ТРДН-40000/110:

Тип	МВА	Пределы регулирования	Каталожные данные			Расчетные данные
			обмоток, кВ
			ВН	НН
ТРДН-40000/110

 

Проверка на загрузку трансформатора в послеаварийном режиме работы:

 

Проверка на загрузку трансформатора в нормальном режиме работы:

 

3. Выбор сечений проводов линий электропередачи

 

Выбор сечений проводов линий электропередачи  производится по экономической плотности  тока на основе предварительного расчета  потокораспределения в нормальном режиме.

После определения предварительного потока мощности по линии рассчитывается ток линии в режиме максимальных нагрузок по формуле:

 

где: - значение полной мощности, передаваемой по линии в режиме максимальных нагрузок;

- номинальное напряжение  сети;

- количество цепей в  линии.

Далее определяется экономически целесообразное сечение для выбранной линии:

 

где: - нормированное сечение экономической плотности тока для европейской части России при и проводов марок А, АС, АСО.

Полученное значение экономического сечения округляется до стандартного. И проверяется по длительно допустимому току, проверка производится посредством вычисления аварийного тока по формулам:

- для многоцепных линий;

- для одноцепных линий;

: - коэффициент перегрузки в послеаварийном режиме, принимается равным ;

 – ток рассматриваемой  ВЛ в послеаварийном режиме.

Полученное значение аварийного тока сравнивается с длительно допустимым значением для выбранного сечения.

Для радиальных сетей потокораспределение определяется в первом приближении на основании баланса мощностей в узлах и равенства коэффициентов мощности в генерирующих и нагрузочных узлах.

 

 

 

1. Выбор сечения проводов для ВЛ1

 

 

Выбираем провод сечением 150/24 (с. 292, таблица 7.12) и проведем проверку по длительно допустимому току:

 

 

Использование выбранного провода  допустимо. Выбранный провод АС-150/24 имеет следующие характеристики (на 100 км):

 

2. Выбор сечения проводов для ВЛ2

 

 

Выбираем провод сечением 240/32 (с. 278, таблица 7.6) и проведем проверку по длительно допустимому току (с. 292, таблица 7.12):

 

 

Использование выбранного провода  допустимо. Выбранный провод АС-240/32 имеет следующие характеристики (на 100 км):