Расчет электрофизических воздействий на электрические аппараты выс (стр. 1 из 2)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КОЛЬСКИЙ ФИЛИАЛ ПЕТРАЗАВОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«Расчет электрофизических воздействий
на электрические аппараты высокого напряжения»
Дисциплина: Электроэнергетика
(Вариант 17)
Факультет: Информатика прикладная математика
Кафедра энергетики и электротехники
Специальность: Электропривод
Выполнил студент 3 курса, 5 группы:
Волков Дмитрий Васильевич
Преподаватель: Веселов Анатолий Евгеньевич.
АПАТИТЫ
2008
Оглавление
1. Задание
1.1 Описание схемы
1.2 Справочные данные по линиям электропередачи
1.3 Справочные данные по трансформаторам выбранных типов
2. Составление схемы замещения и расчет параметров элементов схемы
2.1 Описание схемы замещения
2.2 Расчет параметров схемы замещения линий электропередачи
2.3 Расчет параметров схемы замещения трансформаторов
2.4 Расчет параметров нагрузки
3. Расчет рабочего тока для заданного режима потребления.
4. Расчет тока короткого замыкания и ударного тока для заданной точки замыкания
5. Определение импульса квадратичного тока
6. Выбор электрических аппаратов
6.1 Технические требования к электрическим аппаратам, устанавливаемым
в конце линии Л3
 | ||||||||
| Ес ном = 10.5 кВ, Zc = 0+j0.49 Ом | ||||||||
| Линия электропередачи | Трансформатор | |||||||
| № | Число, тип | Конструкция, сечение фазы, мм | Длина км | Напряжение кВ | № | Мощность МВА | Напряжение КВ | |
| Л1 | ВЛ | АС-185 | 47 | 110 | Т1 | 3x25 | 10.5/115 | |
| Л2 | 3xКЛ | (3x120) | 2 | 35 | Т2 | 40 | 115/38.5/10.5 | |
| Л3 | ВЛ | АС-70 | 4 | 6 | T3 | 5x1.6 | ||
1.1 Описание схемы
Схема на рис.1 включает источник тока Ес (генераторы), повышающий трансформатор Т1, включенных на ЛЭП Л1 110 кВ, понижающий трансформатор Т2, к которому на стороне 10.5 кВ последовательно включены линии Л2(35 кВ) и Л3(6 кВ), и группу из пяти трансформаторов нагрузки Т3(по 1.6 МВА).
Так как параметры реактора не заданы, в дальнейших расчетах его не учитываем.
Трансформаторы по схеме заданы следующих типов:
Т1 – повышающий двухобмоточный 3x25 МВА /10.5/115 кВ, *)
Т2 – трехобмоточный понижающий трансформатор 40 МВА /115/38.5/10.5 кВ,
Т3 – группа из пяти трансформаторов нагрузки мощностью по 1.6 МВА каждый.
Линии электропередачи заданы воздушные Л1 и Л3 в одноцепном исполнении. Линия Л2 состоит из трёх параллельно включенных кабелей сечением по 120 мм2.
*) Примечание. Если заданы напряжения повышающего трансформатора так же как для понижающего (например, 330 кВ), то необходимо брать коэффициент трансформации с увеличением на 5%, а ЭДС системы с увеличением на 10%, что соответствует средней величине сверхпереходной ЭДС генераторов.
1.2 Справочные данные [1] для выбранных проводов линий электропередачи
| № п/п | ЛЭП | Конструк-ция фазы | Тип Провода | Сопротив-ление постоянному току, rпр* Ом/км | Расчет-ный диаметр, dпр , мм | Индуктивное сопротивление трехжильных кабелей, хл* Ом/км |
| 1 | Л1 | АС-185 | АС-185/29 | 0.162 | 18.8 | |
| 2 | Л2 | 3x120 | 120 (35кВ) | 0.258 | 0.12 | |
| 3 | Л3 | АС-70 | АС-70/11 | 0.42 | 11.4 |
(Пояснение. В типе провода под дробью указано сечение стальных жил.)
1.3 Справочные данные по трансформаторам выбранных типов
| № п/п | Тип трансфор-матора | Uном, кВ | Потери, кВт | |||||
| ВН | СН | НН | Рх.х | Рк.з. | ||||
| В-С | В-Н | С-Н | ||||||
| 1 | ТРДН-25000/110 | 115 | - | 10.5 | 29 | 120 | ||
| 2 | ТДТН-40000/110 | 115 | 38.5 | 11 | 50 | 230 | ||
| № п/п | Тип трансфор-матора | Uном, кВ | Iх.х.,% | Uк.з., % | ||||
| ВН | СН | НН | В-С | В-Н | С-Н | |||
| 1 | ТРДН-25000/110 | 115 | - | 10.5 | 0.8 | 10.5 | ||
| 2 | ТДТН-40000/110 | 115 | 38.5 | 11 | 0.9 | 10.5 | 17 | 6 |
2. Составление схемы замещения и расчет параметров элементов схемы
2.1 Описание схемы замещения
По заданию необходимы расчеты рабочего режима и аварийного режима при возникновении короткого замыкания. Так как ток короткого замыкания и ударный ток ограничиваются только продольными сопротивлениями линий и трансформаторов схему замещения можно упростить, исключив индуктивности намагничивания трансформаторов и емкости линий. Кроме того, исключаем ветви схемы замещения трехобмоточных трансформаторов, через которые не протекает ток замыкания. Тогда схема замещения упрощается и принимает вид, приведенный на рис.2.
Рис. 2
Упрощенная схема замещения
На схеме указаны сопротивления и индуктивности соответствующих элементов: источника тока Rc и Xc, повышающего и понижающих трансформаторов Rт и Xт, нагрузки Rн и Xн. В упрощенном варианте схемы замещения Rт и Xт учитывают параметры двух обмоток трансформатора, через которые протекает ток короткого замыкания. Штрих в обозначении элементов указывает на необходимость приведения реальных значений параметров элементов сети к напряжению участка, для которого выполняется расчет (по заданию 6 кВ).
2.2 Расчет параметров схемы замещения линий электропередачи
1. Для воздушных ЛЭП по [1] выбираем типы опор:
- Л1 одноцепную железобетонную промежуточную свободностоящую типа ПБ110-1,
- Л3 промежуточную для населенной местности П10-1 (П20-1),
Геометрия расположения проводов на опоре и расстояния даны в табл.1.
Таблица 1
Геометрия расположения фаз на опорах воздушных ЛЭП  | ЛЭП | Напряжение, кВ | Тип опоры | Расстояния по рис. | |||
| o-a | o-b | o-c | c-b | ||||
| Л1 | 110 | ПБ110-1 | 2,0 | 2,0 | 3,5 | 3,0 | |
| Л3 | 6 | П10-1 | 0,655 | 0 | 0,655 | 1,13 | |
Определяем расстояния между фазными проводами DAB, DBC, DAC и средне - геометрические расстояния между фазными проводами Dф для каждой воздушной линии.
Для Л1 
м,
м,DAC=2,0+3,5=5,5 м,
мДля Л3
м, 
м, DAC=0,655+0,655=1,31 м. 
м2. Расчет погонных параметров линий и параметров схемы замещения линий.
а) Находим эквивалентные радиусы фаз ЛЭП.
Для Л1 и Л3 фазные провода не имеют расщепления поэтому эквивалентный радиус фазы равен расчетному радиусу провода: для Л1 rэ=0,5×dпр = 0,5×0,0188 = 0,0094 м, для Л3 rэ=0,5×dпр = 0,5×0,0114= 0,0057 м
б) Определим погонное активное rл* и индуктивное xл* сопротивления линий, а так же сопротивление Rл и индуктивность Xл модели линий:
- для Л1, в которой фаза состоит из одного провода,
rл* = rпр* = 0,162 Ом/км,
Ом/км,Rл = rл*×lл = 0,162 Ом/км ×47 км = 7,62 Ом,
Ом;- для Л2, состоящей из трёх параллельно включенных кабелей 3х120 мм2 с жилами из алюминия (по данным Справочника),
Rл = rл*×lл×(1/3) = 0.258 Ом/км ×2 км ×(1/3) = 0,172 Ом,
Ом;- для Л3, в которой фаза состоит из одного провода,
rл* = rпр* = 0.42 Ом/км,
Ом/км,Rл = rл*×lл = 0.42 Ом/км ×4 км = 1.68 Ом,
Ом;2.3 Расчеты параметров схемы замещения трансформаторов
ТРДН-25000/110 расчет выполнен для стороны 110 кВ
, Ом, 
, Ом.