Переходные процессы в электрических системах часть II методические указания по курсовой работе Дисц. “Переходные процессы в электрических системах” Спец. 100100, з/о Киров, 1999 удк 621. 311. 018. 782 (стр. 1 из 8)
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО
И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Электротехнический факультет
Кафедра электрических станций
ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ
В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
ЧАСТЬ II
Методические указания
по курсовой работе
Дисц. “Переходные процессы в
электрических системах”
Спец. 100100, з/о
Киров, 1999
УДК 621.311.018.782.3
Составители: к.т.н., доцент А.Н. Петрухин
к.т.н., доцент И.П. Чесноков
инженер Н.Н. Якимчук
Рецензент: к.т.н., доцент В.В. Овчинников
каф. электрических систем
Подписано в печать Усл.печ. л 1,0
Бумага типографская Печать матричная
Заказ № Тираж Бесплатно
Текст напечатан с оригинал-макета, предоставленного автором
610000, Киров, ул. Московская , 36
Изготовление обложки, изготовление ПРИП
Ó Вятский государственный технический университет, 1998
Права на данное издание принадлежат Вятскому
государственному техническому университету
ВВЕДЕНИЕ
Данное пособие содержит основные методические указания к выполнению курсовой работы по переходным электромеханическим процессам студентами специальности 100100 ВятГТУ.
Ввиду наличия руководящих указаний, справочников и других учебных пособий объем ограничен вопросами практического выполнения отдельных частей работы.
Опыт использования методических указаний изданий 1980 и 1992 г.г. вместе с тем показал необходимость увеличения объема теории, приводимой в работе.
Ограниченность времени, отведенного учебным планом на выполнение работы, определила относительно простую схему, применение ряда допущений и частных решений применительно к вариантам задания на курсовую работу. При этом, однако, представлялось необходимым дать понятие о методах расчетов переходных процессов.
В данном пособии не рассматриваются вопросы устойчивости математической модели электрической системы. Вопросы асинхронного хода и изменения параметров режима системы не рассматриваются здесь в силу той же самой ограниченности времени и объема работы.
При выполнении проекта рекомендуется использование ЭВМ и расчетной модели “УРМЭС”.
По указанию преподавателя исходная схема может быть задана по выполненной в КП “Электрические сети” схеме районной сети.
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
1. Объем курсовой работы
1.1. Выбор основного электрического оборудования
по заданной конфигурации схемы и параметрам
варианта /10¸15 % /
1.2. Определение устойчивости узла нагрузки по
практическим критериям
1.2.1. Нагрузка задана статическими харак-
теристиками /10¸15 % /
1.2.2. Нагрузка задана схемой замещения
элементов /10¸20 % /
1.3. Определение предела мощности, передаваемой
по линии /20¸25 % /
1.4. Определение времени отключения короткого
замыкания в расчетной точке /30¸40 % /
1.5. Определение допустимого времени понижения
напряжения в узле нагрузки /25¸30 % /
2. Оформление работы
Работа оформляется пояснительной запиской объемом 30-40 с. Работа должна быть выполнена в соответствии с действующими требованиями ГОСТов и ЕСКД.
Пояснительная записка должна содержать:
а). Обоснование принятых методов расчета и выбора основного электрического оборудования.
б). Основные расчеты с необходимыми пояснениями, основные и промежуточные схемы преобразования.
в). Итоговые построения и выводы по разделам работы.
г). Список используемой литературы и ссылки на неё в тексте записки.
1. УСТОЙЧИВОСТЬ УЗЛА НАГРУЗКИ
Под устойчивостью электрической нагрузки понимается такой режим работы, когда при внезапных случайных возмущениях режима энергосистемы как очень малых, так и значительных приемники электроэнергии продолжают нормально работать, отвечая требованиям технологии производства и условиям бесперебойности электроснабжения.
В современном понятии электрическая система в целом считается устойчивой, когда при эксплуатационных изменениях режима в системе не происходит нарушения устойчивости как параллельной работы генераторов электростанций, так и устойчивости любого узла нагрузки. Следовательно, полное решение проблемы устойчивости энергосистемы должно обязательно включать обеспечение устойчивости отдельных узлов нагрузки.
Под узлом электрических нагрузок понимают группу потребителей, присоединенных к трансформаторной подстанции, шинам электростанции или линии электропередач.
Различают статическую и динамическую устойчивость узлов нагрузки.
Статическая устойчивость - это способность энергосистемы или узла восстанавливать исходный режим или режим, весьма близкий к исходному после малого возмущения (изменения напряжения, частоты, мощности).
Динамическая устойчивость - это способность энергосистемы или узла нагрузки восстанавливать исходное состояние или практически близкое к исходному (допустимому по условиям эксплуатации) после большого возмущения. Такие режимы возникают вследствие коротких замыканий в сети и их последующих отключений, пуске и самозапуске мощных электродвигателей и т.д.
Проверка устойчивости узла нагрузки должна производиться для следующих условий:
1. Нормальный режим работы узла.
2. Переходной режим работы.
3. Послеаварийный режим работы узла нагрузки.
Наличие вращающихся машин в составе комплексной нагрузки электрических систем может в определенных случаях приводить к их неустойчивости, обычно оцениваемой как неустойчивость всей комплексной нагрузки.
Изменение напряжения в системе или механической нагрузки на валу двигателя вызывает изменение скольжения, с уменьшением напряжения или ростом момента скольжения увеличивается. Если при этом напряжение снизится до величины менее
для данного двигателя, то двигатель будет увеличивать скольжение до единицы, т.е. до полной остановки двигателя, что сопровождается возрастанием тока, дальнейшим снижением напряжения и возможным “опрокидыванием” двигателей, работающих в установившемся режиме близко от места нарушения.При подобном нарушении персонал подстанции наблюдает резкое прогрессирующее снижение напряжения, носящее название “лавины напряжения”.
Допустимая величина напряжения в узле нагрузки, очевидно, зависит как от величины нагрузки, так и от ее состава, который может меняться в довольно широких пределах.
Таблица 1
| Состав нагрузки | Промышленность, % | Сельское хозяйство, % | |
| 1. | Асинхронные двигатели | 48 | 75 - 80 |
| 2. | Нагревательные элементы | 17 | 15 |
| 3. | Освещение | 25 | 5 - 9 |
| 4. | Синхронные двигатели | 10 |
Из таблицы видно, что процентный состав синхронных двигателей весьма мал, поэтому допустимо рассматривать узлы нагрузки, состоящие из асинхронных двигателей, нагревательных элементов и освещения.
Количественное определение условий, в которых может возникнуть нарушение устойчивости, и определение запаса устойчивости может производиться, исходя из схемы рис. 1, в которой генераторы системы заменены одним эквивалентным генератором, а все сопротивления системы - одним эквивалентным индуктивным сопротивлением
. 
Рисунок 1
где
- эквивалентная ЭДС энергосистемы;
- напряжение в узле нагрузки;
- активная и реактивная мощности рассматриваемого узла нагрузки;
- потери реактивной мощности в элементах системы. 
(1)При определении статической устойчивости могут быть использованы равноценные практические критерии устойчивости
и 
. Узел нагрузки считается устойчивым во всем диапазоне 
. ЭДС определяется, исходя из векторной диаграммы синхронной машины, по выражению: 
(2)При снижении напряжения в системе или узлах нагрузки происходит изменение активной и реактивной мощностей, потребляемых узлом. В зависимости от применяемой схемы замещения узла это изменение потребляемой мощности будет различным, что приведет к различным значениям минимально допустимого напряжения.