Переходные Процессы В Электроэнергетических Системах Курсовая Работа
Переходные Процессы В Электроэнергетических Системах Курсовая Работа
Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах
1 Для заданной простейшей схемы электропередачи определить запас статической устойчивости по идеальному пределу мощности при передаче от эквивалентного генератора G
1
в систему GS
мощности S
0
.
1.1 Генераторы не снабжены автоматическими регуляторами возбуждения (АРВ), явнополюсность гидрогенераторов не учитывается.
1.2 Генераторы не имеют АРВ (с учетом явнополюсности гидрогенераторов).
1.3 Генераторы снабжены АРВ пропорционального типа (с учетом явнополюсности гидрогенераторов).
1.4 Генераторы имеют АРВ сильного действия (с учетом явнополюсности гидрогенераторов).
2 Определить запас статической устойчивости по действительному пределу передаваемой мощности с учетом нагрузки и без АРВ на генераторах (с учетом явнополюсности гидрогенераторов).
3 Выполнить расчет динамической устойчивости при трехфазном КЗ и двухфазном КЗ на землю на заданной линии при наличии АРВ пропорционального типа на генераторах.
3.1 Рассчитать и построить угловые характеристики мощности нормального, аварийного и послеаварийного режимов в простейшей схеме электро-передачи.
3.2 Определить предельные углы отключения при коротких замыканиях графически и аналитически.
3.3 Произвести численные расчеты динамических переходов и построить зависимости изменения угла для обоих видов короткого замыкания (КЗ).
3.4 Вычислить предельное время отключения КЗ.
статический генератор электропередача мощность
Рисунок 1 – Электрическая схема системы
Таблица 1 – Параметры станции 1 (ГЭС)
Таблица 2 – Параметры станции 2 (ТЭС)
Номинальная мощность генератора S
ном
,
Таблица 3 – Параметры подстанции 1 (ПС1)
Таблица 4 – Параметры подстанции 2 (ПС2)
Таблица 5 – Параметры линии электропередачи ( W
)
Одним из важнейших показателей качества электроснабжения потребителей является его надежность как в установившихся режимах работы ЭЭС, так и в переходных процессах.
Необходимость выполнения условий, обеспечивающих устойчивую параллельную работу генераторов ЭС, диктуется требованиями надежного, бесперебойного электроснабжения.
Если учесть, что мощности современных ЭЭС и объединений достигают десятков и сотен МВт, а нарушение устойчивой работы приводит к потере значительной части генерирующих мощностей электростанций, то важность расчета и оценки статической и динамической устойчивости, обоснованного выбора мероприятий по устранению возможных неустойчивых режимов очевидна.
В процессе выполнения работы приобретаются навыки определения устойчивости электропередачи со станциями как без АРВ, так и с АРВ различных типов. Рассматриваются основные виды устойчивости электрической системы и причины, которые могут привести к ее нарушению.
1. Составление схемы замещения и определение ее параметров
Расчет начинается с составления схемы замещения электроэнергетической системы и проводится в относительных единицах при базисных условиях и точном приведении параметров схемы к выбранной ступени напряжения, т.е. с учетом действительных коэффициентов трансформации. Активными сопротивлениями пренебрегаем.
За базисное напряжение примем напряжение на шинах эквивалентной системы GS
бесконечной мощности (обладающей бесконечным регулирующим эффектом нагрузки, что приводит к неизменности напряжения на шинах эквивалентной системы) U
б1
=220 кВ. Базисную мощность примем равной S
б
=1000 МВ∙А.
Определим базисные напряжения других ступеней, кВ,
где – синхронная реактивность генератора по продольной оси, о. е.;
– номинальная мощность генератора, МВ·А;
– номинальное напряжение генератора, кВ;
где – напряжение короткого замыкания, %;
– номинальная мощность трансформатора, МВ·А;
– номинальное напряжение трансформатора, кВ;
где – удельное сопротивление линии, Ом/км;
Представим номинальную полную мощность нагрузки и мощность, подтекающую к шинам неизменного напряжения, в виде суммы активной и реактивной составляющих, о. е.,
Пересчитаем напряжение основной ступени в относительные единицы:
Представим схему замещения на рисунке 2.
Рисунок 2 – Исходная схема замещения
2. Определение запаса статической устойчивости
В этом разделе выключатели в линии Q
1 и Q
2 и выключатель системы бесконечной мощности Q
3 включены. Системы GS
обладает бесконечным регулирующим эффектом нагрузки, что приводит к неизменности напряжения на шинах эквивалентной системы, а поэтому при изменениях режима напряжение U
н
=1,0 будет постоянным.
2.1 Определение запаса статической устойчивости простейшей системы с генераторами без АРВ
Так как в данной задаче речь идет о неявнополюсном эквивалентном генераторе, то есть о синхронной машине с симметричным ротором, то имеет место равенство синхронных индуктивных сопротивлений по продольной и поперечной осям x d
= x q
,а также постоянство синхронной ЭДС Е
q
=const, которая пропорциональна току возбуждения i f
.
Определим сопротивление системы (суммарное сопротивление электрической сети между шинами эквивалентного генератора G
1 и шинами неизменного напряжения)
Определяем синхронную ЭДС (холостого хода) генерирующей станции
Для проверки исходного режима воспользуемся выражением, определяющим передаваемую мощность
Определим предел (идеальный) передаваемой мощности
Строим угловую характеристику мощности (рисунок 3)
Рассчитываем коэффициент запаса статической устойчивости по идеальному пределу передаваемой мощности и по углу, %,
Анализируя значения полученных коэффициентов запаса статической устойчивости по мощности и углу, можно сделать вывод о том, что система является слабо загруженной, работающей с большим запасом по статической устойчивости.
Таблица 7 – Результаты расчетов для построения угловой характеристики мощности неявнополюсного генератора без АРВ
Рисунок 3 – Угловая характеристика мощности неявнополюсного генератора без АРВ
2.2 Определение запаса статической устойчивости простейшей системы с генераторами без АРВ с учетом явнополюсности гидрогенераторов
Гидрогенератор с учетом явнополюсности представляем в расчетах синхронной реактивностью по поперечной оси x
q
и фиктивной расчетной ЭДС , которая зависит от режима и рассчитывается по формуле:
Сопротивление гидрогенератора G
1 с учетом явнополюсности
Из векторной диаграммы для явнополюсной синхронной машины следует
После подстановки вместо продольной составляющей тока его значения
При определении мощности явнополюсного генератора приходится рассматривать более сложную зависимость мощности от угла d
вследствие не – симметрии ротора x d
¹ x q
.
Для определения предельной величины активной мощности в этом случае нужно найти угол, обеспечивающий максимальное значение последнего выражения. Как известно, экстремум функции определяется при равенстве нулю ее производной. Приравниваем производную активной мощности по углу к 0, получим квадратное уравнении и решаем его относительно cos d
.
Определим предел передаваемой мощности
Рассчитываем коэффициент запаса по мощности и по углу, %,
Характеристика мощности явнополюсного генератора кроме основной синусоидальной составляющей содержит вторую составляющую – синусоиду двойной частоты, амплитуда которой пропорциональна разности индуктивных сопротивлений x d
и x q
. Составляющая двойной частоты смещает максимум характеристики мощности в сторону меньших углов. Амплитуда характеристики мощности возрастет по сравнению с характеристикой, не учитывающей явнополюсности машины.
Таблица 8 – Результаты расчетов для построения угловой характеристики мощности явнополюсного генератора без АРВ
Рисунок 4 – Угловая характеристика мощности явнополюсного генератора без АРВ
2.3 Определение запаса статической устойчивости системы при установке на генераторах АРВ пропорционального типа
При установке на генераторах АРВ пропорционального действия в качестве самой простой математической модели генератора G
1 принимается неизменной поперечная составляющая переходной ЭДС ( ) за переходным сопротивлением :
Определим поперечную составляющую переходной ЭДС
Определим предельную величину активной мощности.
Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов , курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Название: Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах
Раздел: Рефераты по физике
Тип: курсовая работа
Добавлен 23:19:26 09 июня 2011 Похожие работы
Просмотров: 7048
Комментариев: 14
Оценило: 5 человек
Средний балл: 4
Оценка: неизвестно Скачать
Номинальная мощность генератора S
ном
, МВ·А
Сопротивление в относительных единицах
Сопротивление в относительных единицах
Номинальная мощность одного, S
ном
, МВ·А
Напряжение короткого замыкания u
К
, %
Номинальная мощность одного, S
ном
, МВ·А
Курсовая работа : Электромагнитные переходные процессы ...
Курсовая работа - Переходные процессы ...
Министерство образования Республики Беларусь
Переходные процессы в электроэнергетических системах
Переходные процессы в электроэнергетических системах
Контрольная Работа По Биологии Многообразие
Как Писать Эссе По Русскому Языку План
Чацкий И Базаров Сочинение
Ассертивное Общение Реферат
Титульный Лист Реферата Скачать Word