Расчет начальных сверхпереходных токов при авариях в характерных точках СЭС

Введение

Короткие замыкания в системах электроснабжения вызываются повреждениями изоляции токоведущих частей. Этот тяжелый вид аварии в ряде случаев влечет за собой повреждение аппаратуры и нарушение нормальной работы электроэнергетических установок. Причины, вызывающие нарушение изоляции, многообразны, и вероятность такого повреждения всегда существует. В связи с этим, при проектировании электрических установок необходимо проведение исследований аварийных режимов, в частности, расчет токов коротких замыканий, для правильного выбора оборудования и исключения возможности развития аварии. Система электроснабжения (СЭС) – это совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. Совокупность подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи составляют электрическую сеть. Наиболее опасными и частыми повреждениями в СЭС являются короткие замыкания (КЗ) между фазами элемента электрической сети или электроустановки и короткие замыкания фазы на землю в сетях с глухозаземленными нейтралями. Вследствие КЗ нарушается нормальная работа СЭС, кроме того, представляет опасность термическое и динамическое действие тока КЗ как в месте повреждения, так и при прохождении его по неповрежденным элементам СЭС. В сетях с изолированной или заземленной через дугогасящие реакторы нейтралью к повреждениям относятся также однофазные замыкания на землю. Эти повреждения не являются короткими замыканиями, так как токи замыкания на землю циркулируют в контурах, основными составляющими сопротивления которых являются электрические емкости неповрежденных фаз, соответственно при возникновении таких замыканий токи, протекающие по элементам сети, электрически связанным с местом замыкания, возрастают незначительно. Однако при возникновении таких замыканий возрастает напряжение, приложенное к изоляции неповрежденных фаз относительно земли, что может привести к ее пробою. Кроме того, выделение тепла за счет протекания тока замыкания через поврежденную изоляцию фазы может привести к разрушению междуфазной изоляции и переходу однофазного замыкания в междуфазные короткие замыкания. Задание на курсовую работу В рамках курсовой работы необходимо произвести расчет начальных сверхпереходных токов при авариях в характерных точках СЭС. В качестве аварийных режимов следует принять: трехфазные, двухфазные, однофазные короткие замыкания в сетях с глухозаземленной нейтралью (в соответствии с вариантом – 0.4 кВ); трехфазные, двухфазные КЗ и однофазные замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью (в соответствии с вариантом − 10 кВ). Расчетная типовая схема, соответствующая варианту 72, представлена на рисунке 1.1. Необходимые для выполнения задания параметры всех элементов расчетной СЭС приведены ниже. ЭЭС: = 650 МВА; = 10 кВ. LR1, LR2: = 0.35 Ом; = 1600 А; = 11 кВт. Т1, Т2 (ТМ-400/10): = 0.4 МВА; = 10 кВ; = 0.69 кВ; = 5.5%; = 0.0059 МВт. Т3 (ТМ-400/10): = 0.4 МВА; = 10 кВ; = 0.4 кВ; = 5.5%; = 0.0059 МВт. MS1, MS2 (СТД-1000): = 1 МВА; = 10 кВ; = 6.7; = 0.963; = 0.9; = 2.41. MА1, MА2 (2АЗМ1-630): = 0.63 МВА; = 10 кВ; = 0.955; = 0.9; = 0.01; = 1.9. MА3, MА5 (4А200m6): = 0.022 МВА; = 0.66 кВ; = 0.9; = 0.9; = 0.023; = 2.4. MА4, MА6 (4А250m6): = 0.055 МВА; = 0.66 кВ; = 0.92; = 0.92; = 0.013; = 2.1. Л1, Л2: m = 4; F = 240 мм2; l = 12 км; = 0.129 Ом/км; = 0.075 Ом/км; = 1.67 А/км. Л3: m = 1; F = 35 мм2; l = 0.2 км; = 0.89 Ом/км; = 0.095 Ом/км; = 0.71 А/км. Л4, Л7: m = 1; F = 50 мм2; l = 0.3 км; = 0.62 Ом/км; = 0.09 Ом/км; = 0.81 А/км. Л5, Л6: m = 1; F = 35 мм2; l = 0.15 км; = 0.89 Ом/км; = 0.095 Ом/км; = 0.71 А/км. Л8: m = 1; F = 16 мм2; l = 0.2 км; = 1.94 Ом/км; = 0.113 Ом/км; = 0.52 А/км. Л9, Л11: m = 1; F = 25 мм2; l = 0.025 км; = 1.24 Ом/км; = 0.072 Ом/км; = 2.1 мОм/м. Л10, Л12: m = 1; F = 50 мм2; l = 0.02 км; = 0.62 Ом/км; = 0.066 Ом/км; = 1.16 мОм/м. Л13: m = 1; F = 16 мм2; l = 0.2 км; = 1.94 Ом/км; = 0.113 Ом/км; = 0.52 А/км.