Электромеханические переходные процессы и устойчивость электрических систем - Курсовая работа

Схема энергосистемы включает три эквивалентных блока «генератор-трансформатор», которые имеют связь с шинами нагрузки с помощью двухцепной линии электропередачи и автотрансформатора. переход процесс устойчивость электричество система Рассчитываем продольное индуктивное сопротивление эквивалентного генератора: где продольное индуктивное сопротивление генератора в относительных единицах; Рассчитываем поперечное индуктивное сопротивление эквивалентного генератора: Рассчитываем переходное сопротивление генератора: Рассчитываем сверхпереходное сопротивление генератора: где сверхпереходное сопротивление генератора. Рассчитываем продольное индуктивное сопротивление эквивалентного генератора: Рассчитываем поперечное индуктивное сопротивление эквивалентного генератора: Рассчитываем сверхпереходное сопротивление генератора: Генератор Г3 Рассчитываем продольное индуктивное сопротивление эквивалентного генератора: Рассчитываем поперечное индуктивное сопротивление эквивалентного генератора: Рассчитываем сверхпереходное сопротивление генератора: Трансформатор Т1Под простейшей системой понимается такая, в которой одиночная электростанция (эквивалентный генератор Г-1) связана с шинами (системой) неизменного напряжения трансформаторами Т-1 и Т-2 и двухцепной линией Л, по которой передается мощность от станции в систему (см. схему электрической системы в задании). Принимается, что суммарная мощность электростанций системы во много раз превышает мощность рассматриваемой станции. Синхронная ЭДС: где реактивная мощность в исходном режиме определяется как Угол сдвига фаз между ЭДС генератора Г1 и напряжением сети: Предел передаваемой мощности: Коэффициент запаса статической устойчивости по идеальному пределу передаваемой мощности и по углу: Вычисляем Рпр с учетом явнополюсности генератора Г1. Определяем синхронную ЭДС: Угол сдвига фаз между ЭДС генератора Г1 и напряжением сети: Предел передаваемой мощности: Коэффициент запаса статической устойчивости по идеальному пределу передаваемой мощности и по углу: Сравнив величины и , вычисленные без учета и при учете явнополюсности генератора Г-1, видно, что значения и будут больше в случае явнополюсного генератора. Суммарное сопротивление системы от Г2 до шин нагрузки: Суммарное сопротивление системы от Г3 до шин нагрузки: Находим эквивалентное сопротивление системы от генераторов Г2 и Г3 до шин нагрузки: Эквивалентная ЭДС от действия генераторов Г2 и Г3: где Р’ - активная мощность отдаваемая в систему генераторами Г2 и Г3;При установке на генераторах АРВ пропорционального действия в качестве самой простой математической модели генератора принимается неизменной поперечная составляющая переходной ЭДС () за переходным сопротивлением . Суммарное сопротивление электропередачи: Определим переходные ЭДС: Определим поперечную составляющую переходного ЭДС: Определим передаваемую мощность: Для определения предельной величины активной мощности в этом случае нужно найти угол, обеспечивающий максимальное значение последнего выражения.При установке на генераторах АВР сильного действия в качестве простой математической модели генератора принимается неизменной поперечная составляющая напряжения генератора, т. е. реактивность самого генератора принимается равной нулю. Суммарное сопротивление электропередачи: Напряжение генератора: Определим поперечную составляющую напряжения генератора: Определим передаваемую мощность: Для определения предельной величины активной мощности в этом случае нужно найти угол, обеспечивающий максимальное значение последнего выражения.Определяем сопротивление нагрузки: Определяем сопротивление системы: Характеристики мощности рассчитываем по формуле: Изменяя значение от 10° до 85° и подставляя в формулу, находим следующие значения мощности: Коэффициент запаса статической устойчивости: 0 1 1 1 Строим графики зависимостей (рисунок 5) и (рисунок 6). Под динамической устойчивостью понимают способность системы возвращаться после временного приложения больших возмущений к такому установившемуся режиму, при котором значения параметров режима в ее узловых точках близки к нормальным значениям.Схема замещения представлена на рисунке 7.Схема замещения представлена на рисунке 8: В точке К1 включено шунтирующее сопротивление КЗ , состоящее из суммарных сопротивлений и обратной и нулевой последовательностей.При двухфазном коротком замыкании на землю необходимо составить и рассчитать схемы прямой, обратной и нулевой последовательности. Суммарное сопротивление системы: Прямая последовательность рассчитывается также как и при трехфазном коротком замыкании: Рассчитываем схему замещения обратной последовательности: Схема замещения представлена на рисунке 9: Рисунок 9В послеаварийном режиме происходит отключение одной линии.Для решения данной задачи составляем схему замещения: Определяем фиктивную ЭДС генератора приведенную к напряжению 119 КВ: Определим угол поворота ротора генератора относительно синхронно вращающейся оси. Чтобы провести анализ статической устойчивости генератора, работающего н

Содержание

1. Расчет сопротивлений элементов системы в именованных единицах с точным приведением к одной ступени напряжения на шинах нагрузки 119 КВ

2. Расчет предела передаваемой мощности

2.1 Определение предела передаваемой мощности электропередачи и коэффициента запаса статической устойчивости

2.2 Определение предела передаваемой мощности электропередачи и коэффициента запаса статической устойчивости при учете регулирующего эффекта нагрузки

2.3 Определение предела передаваемой мощности электропередачи и коэффициента запаса статической устойчивости при установке на генераторах Г1 АРВ пропорционального типа

2.4 Определение предела передаваемой мощности электропередачи и коэффициента запаса статической устойчивости при установке на генераторах Г1 АРВ сильного действия

2.5 Анализ зависимостей

3. Определение предельного времени отключения короткого замыкания в точке К1

3.1 Нормальный режим

3.2 Аварийный режим

3.2.1 Трехфазное короткое замыкание на землю

3.2.2 Двухфазное короткое замыкание на землю

3.3 Послеаварийный режим

3.4 Определение предельного времени отключения короткого замыкания

4. Анализ статической устойчивости по критерию Гурвица

5. Список используемой литературы

В любом переходном процессе происходит изменение электромагнитного состояния системы и нарушение баланса между механическим моментом на валу каждой машины и электромагнитным моментом. В результате этого нарушения изменяются скорости вращения машин. Такое положение существует до тех пор, пока регулирующие устройства не восстановят нормальное состояние.

Таким образом, переходный процесс характеризуется совокупностью электромагнитных и электромеханических изменений, которые взаимосвязаны и представляют единое целое.

В курсовом проекте рассмотрены особенности изучения электромеханических переходных процессов, вопросы устойчивости электрических систем.

Схема энергосистемы включает три эквивалентных блока «генератор-трансформатор», которые имеют связь с шинами нагрузки с помощью двухцепной линии электропередачи и автотрансформатора. переход процесс устойчивость электричество система

1. Расчет сопротивлений элементов системы в именованных единицах с точным приведением к одной ступени напряжения на шинах нагрузки 119 КВ

Генератор Г1

Рассчитываем продольное индуктивное сопротивление эквивалентного генератора:

где продольное индуктивное сопротивление генератора в относительных единицах;

второго трансформаторов.

Рассчитываем поперечное индуктивное сопротивление эквивалентного генератора:

Рассчитываем переходное сопротивление генератора:

Рассчитываем сверхпереходное сопротивление генератора:

где сверхпереходное сопротивление генератора.

Генератор Г2

Рассчитываем продольное индуктивное сопротивление эквивалентного генератора:

Рассчитываем поперечное индуктивное сопротивление эквивалентного генератора: Рассчитываем сверхпереходное сопротивление генератора:

Генератор Г3

Рассчитываем продольное индуктивное сопротивление эквивалентного генератора:

Рассчитываем поперечное индуктивное сопротивление эквивалентного генератора: Рассчитываем сверхпереходное сопротивление генератора:

Трансформатор Т1

Трансформатор Т2

Трансформатор Т3

Трансформатор Т4

Линия электропередачи (двухцепная)

Нагрузка

Схема замещения системы изображена на рисунке 2.