Реферати українською » Физика » Електромеханічні перехідні процеси


Реферат Електромеханічні перехідні процеси

Страница 1 из 2 | Следующая страница

>ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОСВІТІ

Державне освітнє установа вищого професійної освіти

«>Амурский державний університет»

(>ГОУВПО «>АмГУ»)

Кафедра енергетики

>КУРСОВАЯ РОБОТА

на задану тему:Электромеханические перехідні процеси

з дисципліни: Перехідні процеси

Виконавець

студент групи Г.Б.Прилипенко

 

Благовєщенськ 2004


ЗАВДАННЯ

на курсову роботу з курсу «>Электромеханические перехідні процеси в електричних системах»

>Шифр14.а.04.К2

1. Для заданої схеми електропередачі визначити запас статичної стійкості межею переданої потужності під час передачі від генератора до системи потужності Рзв до таких випадків:

1.1Генератор немає АРВ без облікуявнополюсности (X>d=X>q).

1.2Генераторснабжен АРВ ПД (E'>q=>const) без облікуявнополюсности.

1.3Генераторснабжен АРВ СД (U>r=>const) без облікуявнополюсности.

2. Побудувати векторну діаграму генератора в вихідному режимі.

3. Виконати розрахунок динамічної стійкості відповідно до схемою розвитку аварії приКЗ в заданої точці у наступному послідовності:

>3.1.Рассчитать і можуть побудувати кутові характеристики потужності нормального, аварійного іпослеаварийного режимів (приЕ'=const).

>3.2.Произвести чисельний розрахунок і можуть побудувати залежності зміни кутаd' і прискорення як від часу (>приближенний розрахунок).

>3.3.В разі порушення стійкості визначити граничний куток і час відключенняКЗ, необхідних збереження стійкості.

>3.4.При збереженні стійкості визначити коефіцієнт запасу динамічної стійкості.

>3.5.Виполнить розрахунок динамічного переходу з урахуванням реакції якорі і дії АРВ і можуть побудувати залежностіd,E'q,Eq,Eqe від часу.

4. Перевірити, було б стійка навантаження після відключення вимикача У, і побачити коефіцієнт запасу стійкості за напругою у разі:

>4.1.Отсутствия АРВ у генератора.

>4.2.Генераторснабжен АРВ ПД.

>4.3.Генераторснабжен АРВ СД.

5. Визначити дозволене час перерви електропостачання в умовах стійкості еквівалентній асинхронної навантаження.

Розрахункова схема електропередачі

Характеристики елементів електропередачі

>Генератор
>Тип4

P.Sзв, МВА

X>d

X>q

X’>d

X2

Tj, з

T>d0, з

Te

РР 180 0.73 0.44 0.29 0.3 6 5 0.2
Трансформатори
>Т1 >Т2

P.Sзв, МВА

Uдо, %

Групасоед.

P.Sзв, МВА

Uдо, %

Групасоед.
200 11

>2125 10,5

Навантаження Лінія

Рзв ,МВт

>сos jзв

>Скольжение, P.S0

Tj, з

>L,км

Uзв, кВ

100 0,87 0,017 6 120 220

>РЕФЕРАТ

>Пояснительная записка містить 24 сторінки, 61 формулу, 3 таблиці, 12 малюнків.

>ОТНОСИТЕЛЬНЫЕЕДИНИЦЫ, АРВ,КОРОТКОЕЗАМЫКАНИЕ, ОПІР,НАГРУЗКА,МОЩНОСТЬ, КУТ,ЭДС,СТАТИЧЕСКАЯ СТІЙКІСТЬ,ДИНАМИЧЕСКАЯ СТІЙКІСТЬ, ЗАПАС

Побудова векторних діаграм, кутових характеристик.Расчет запасу статичної стійкості, динамічної стійкості, припустимого часу перерви в умовах стійкості.


>СОДЕРЖАНИЕ

Запровадження

1. Визначення параметрів схеми заміщення і розрахунок вихідного встановленого режиму

1.1 Загальні засади

1.2 Визначення параметрів елементів схеми заміщення

1.3Расчет вихідного встановленого режиму

2.Расчет статичної стійкості

3. Розрахунок динамічної стійкості

3.1 Загальні засади

3.2РасчетДУ за правилом площ

3.3Приближенний розрахунокДУ методом послідовних інтервалів

3.4Уточненний розрахунок динамічної стійкості

4.Расчет стійкості вузла навантаження

4.1 Статична стійкість асинхронної навантаження

4.2 Динамічна стійкість асинхронної навантаження

Укладання

Список літератури


ЗАПРОВАДЖЕННЯ

Перехідні режими поділяють на нормальні (експлуатаційні) і аварійні. У найрізноманітніших перехідних процесах відбуваються закономірні послідовні зміни параметрів режиму системи від часу обурення на початок встановленого режиму.

Нормальні перехідні процеси супроводжують поточну експлуатацію системи та пов'язані переважно зі змінами навантаження і реакцією ними регулюючих пристроїв. Суворо незмінного режиму на системі й не існує, кажучи про що встановилася режимі, мають через режим малих обурень. Малі обурення нічого не винні викликати порушення стійкості системи, чи інакше кажучи нічого не винні спричинить прогресивно зростаючому зміни параметрів початкового режиму. Здатність системи повертатися до стійкого режиму або до режиму, близькому щодо нього при малих збурюваннях називається статичної сталістю.

Аварійні перехідні процеси виникають при різких змінах режиму. До них належать короткі замикання у системі з подальшим відключенням, і навіть випадкові (аварійні) відключення агрегатів чи ЛЕП, несучих значні навантаження, тобто. великівозмущающие на систему. Такі впливу призводять до значнимотклонениям режиму від вихідного стану.

Динамічна стійкість – це здатність системи відновлювати після великого обурення вихідне належний стан або стан, близький до вихідному (дозволене в умовах експлуатації системи). Якщо після великоговозмущающего впливу синхронна робота системи спочатку порушується, та був після припустимого в умовах експлуатації асинхронного ходу відновлюється, вважають, що систему має результуючої сталістю.


1. Визначення параметрів схеми заміщення і розрахунок вихідного встановленого режиму

 

1.1  Загальні засади

За виконання розрахунків стійкості необхідно скласти розрахункову схему заміщення електропередачі, що складається з схем заміщення окремих елементів. Елементи електропередачі видаютьсяиндуктивними опорами. Навантаження представляється в комплексному вигляді. Елементи схеми заміщення і параметри режиму визначаються відносних одиницях (>о.е.). За базисні величини рекомендують вживати номінальну потужність генератора і непередбачуване напруження на шинах навантаження. Ряд величин залишаємо в поіменованих одиницях: часt(с), постійні інерціїТ(с), кутиd(град) іj(град). Цим визначається форма записи рівнянь руху, наведених далі. При визначенні параметрів використовуватимемоприближенное приведення по середнім коефіцієнтам трансформації.

1.2  Визначення параметрів елементів схеми заміщення

Малюнок 1 - Схема заміщення

 

 МВА; (1)

 кВ; (2)

>о.е. (3)


>Переводу во.е. підлягають значення всіх потужностей, напруг іЭДС. У цьому враховуємо, що базисним умовам наводяться повний потужності, продовжує їх складові.

>о.е.; (4)

>о.е.; (5)

>о.е.; (6)

>о.е.; (7)

>о.е. (8)

Надалі індекс «*» опускаємо.

1.3Расчет вихідного встановленого режиму

>Генератор прирасчетах у схемі заміщення представляється індуктивним опором ХР і доданої йогоЭДС ЄР.Величини опору іЭДС залежить від типу генератора, відсутності чи наявності АРВ і способу регулювання.

>РасчетЭДС і кутів ведеться за формулам:

, (9)

, (10)


>гдео.е.; (11)

1) За відсутності АРВ: ХР = Х>q; ЄР = Є>q – синхронні опору іЭДС.

>о.е. (12)

.

2) За наявності АРВ ПД: ХР = Х`>d; ЄР = Є' – перехідні опору іЭДС.

>о.е.;

.

3) За наявності АРВ СД: ХР =0;ЕР = UР – напруга генератора.

.

>Продольная складова перехідноюЭДС:

 (13)


Малюнок 2 -Векторная діаграманеявнополюсного генератора


2.Расчет статичної стійкості

За виконання розрахунків передбачається, що устрою АРВбезинерционни і забезпечують відсутністьсамораскачивания. Межа переданої потужності визначається максимумом статичної кутовий характеристики потужності .Учет дії пристроїв АРВ виробляється шляхом запровадження відповіднихЭДС ЄР =const, прикладених за відповідними опорами ХР.

Коефіцієнт запасу статичної стійкості за проектною потужністю окреслюється

 (14)

1) При розрахунку запасу статичної стійкості за відсутності АРВ генератор представляється у схемі заміщення синхронним індуктивним опором по подовжньої осі X>d і доданої його синхронноїЭДС E>q.

>Угловая характеристика потужності у своїй має вигляд

  (15)

деP>mEq – ідеальний межа потужності нерегульованої передачі;

 , (16)

де ,

.

Межа переданої потужності визначається за значення кута:

,

де

. (17)

2) Ідеальний межа переданої потужності за наявності АРВ ПД визначаєтьсяприближенно і облікуявнополюсности при Є'>q =const і Х Р = Х'>d.

 (18)

  (19)

.

3) За наявності АРВ СД (UР =const; ХР = 0)

  (20)

Висновок: наявність АРВ різних видів збільшує запас статичної стійкості аналізованої електропередачі; найбільший запас статичної стійкості має місце за наявності АРВ СД.


Малюнок 3 - Характеристики потужностей


3.Расчет динамічної стійкості

 

3.1 Загальні засади

Дослідження динамічної стійкості (>ДУ) грунтуються на методах чисельного рішення диференціального рівняння відносного руху ротора генератора.

За виконанняупрощенних розрахунків приймаються такі основні припущення:

- потужність турбіни вважається незмінною протягом всього перехідного режиму;

- потужність, вироблювана генератором, вважається мінливих миттєво за зміни у схемі електропередач слідствіКЗ чи комутації;

-апериодические моменти, зумовлені втратами потужності, не враховуються.

З урахуванням зазначених допущень, для найпростішої схеми електропередачі, диференціальний рівняння відносного руху ротора то, можливо записано як:

, (21)

де Тj (з) – стала інерції ротора генератора;t (з) – час;f0 =50 гц;

>d (>ел. град); Р0М – потужність турбіни.

Електрична потужність генератора Р без облікуявнополюсности визначається по кутовий характеристиці потужності


 (22)

де – боротьба між точкою докладанняЭДС Є' і шинами системи UH для стану «n» схеми.

Величина є прискорення аналізованого генератора.

У курсової роботі виконуються два розрахунку динамічної стійкості електропередачі: без обліку (>приближенний розрахунок за правилом площ, і методом послідовних інтервалів) і з урахуванням реакції якоря генератора і дії АРВ (>уточненний розрахунок методом послідовних інтервалів).

3.2РасчетДУ за правилом площ

навантаження генератор електропередача потужність

За виконанняприближенного розрахунку за такою формулою (22) будуються кутові характеристики потужності приЕ'=const.Генератор вводять у схему заміщення своїм перехідним опором X'>d. Взаємна опір визначається за урахуванням опору аварійного шунтиDХ(n), залежить від видуКЗ.

1) Нормальний режим

Малюнок 4 - Нормальний режим


 (23)

 (24)

2)Аварийний режим

Малюнок 5 –Аварийний режим

 (25)

3)Аварийний режим (>Q2 – відключений)


Малюнок 6 -Аварийний режим (>Q2 – відключений)

 (26)

 (27)

  (28)

4)Послеаварийний режим

Малюнок 7 -Послеаварийний режим

За результатами обчислень будуємо характеристики нормальногоPI, аварійногоPII іпослеаварийногоPIII режимів.


Малюнок 8 - Характеристики потужностей

Майданчик гальмування навіть без переходу напослеаварийную характеристику значно перевищує майданчик прискорення.

 (29)

  (30)

 (31)

Щодо майданчики можливого гальмування до майданчика фактичного прискорення оцінюється запас динамічної стійкості:

 (32)


3.3Приближенний розрахунокДУ методом послідовних інтервалів

Приприближенном розрахунку метод послідовних інтервалів використовується для чисельного інтегрування диференціального рівняння. Через війну визначаються залежностіd=f(t) іa=f(t). У цьому перехідний процес розбивається малі відтинки часу (>Dt=0,05 з), протягом яких прискорення а вважається незмінним.

Порядок розрахунку наступний:

1. Спочатку перехідного процесу з різниці потужностей турбіни і генератораDР(0) перебуває зміна кута першийрасчетний інтервал

, (33)

де ,

Визначається значення кута наприкінці першої інтервалу:

 (34)

2. При новому значенні кутаd(1) обчислюється різницю потужностей у початку другого інтервалу:

 (35)

й прирощення кута за другий інтервал часу:

 (36)


3.Приращение кута в усіх подальших інтервалах визначається за такою формулою

. (37)

При відключенні вимикачів, коли різницю потужностей раптово змінюється від до (від до ), прирощення кута в n+1 інтервалі визначається за словами:

. (42)

У цій алгоритму розрахунок триває або на початок зменшення кутаd, що свідчить про збереженні стійкості, або до граничного в умовах стійкості кутаd>кр.

Результати розрахунку записуємо в таблицю 1.

Таблиця 1 -Расчет динамічної стійкості

>t, з >d >DP,о.е. a >Dd
0,00 14.539 0.277 14.516 1.04
0,05 15.579 0.258 13.5 2.973
0,1 18.522 0.203 10.623 4.065
4.62
0,15 22.617 0.0092 -0.483 3.996
0,2 26.613 -0.102 -5.355 2.462
-16.059
0,25 29.075 -0.38 -19.887 -.386
0,3 28.689 -0.369 -19.292 -3.15
0,35 25.539 -0.274 -14.363 -5.207
0,4 20.332 -0.113 -5.933 -6.057
0,45 14.275 0.081 4.232 -5.451
0,5 8.824 0.26 13.619 -3.666
11.309

За результатами даного розрахунку будуємо залежностіd =f(t) і a =f(t) із визначенням характерних кутів і лобіювання відповідних значень часу.

Малюнок 8 – Залежності кута і прискорення від часу

3.4Уточненний розрахунок динамічної стійкості

За виконанняуточненного розрахунку для конкретності приймається, зміна синхронноїЭДС E>qe відбувається до встановленого значення по експонентному закону із постійною часу Те. Максимальна кратність струму порушення та відповіднаЭДС приймається рівної Є>qe ін.=5. У цьому до диференціальному рівнянню руху ротора додається диференціальний рівняння перехідноюЭДС і рівняння зміни синхронноїЭДС:


; (43)

, (44)

де T>dпро – стала часу обмотки порушення;

Те – стала часу збудника.

У цих вираженні (43) синхроннаЭДС Є>q є величиною перемінної. Для гідрогенератори при найпростішоїелектропередаче її зміна у часі описується вираженням

.

 (45)

За виконанняуточненного розрахунку з урахуванням реакції якорі і дії АРВ що з рівнянням руху ротора вирішується диференціальний рівняння (43) з урахуванням висловлювання (44).Расчет виконується у порядку:

1. Для вихідного режиму визначаються значення початкового кутаdпро, E'>qпро, E>qе= та середнє значення E>qe(>1)ср зарасчетний інтервал часу:



>Вичисляются взаємні індуктивні опору всімрасчетних ситуацій. У цьомугидрогенератор вводять у схему заміщення опором Х>d:


                                                                                            (46)

2. За словами (45) обчислюєтьсяЭДС на першому моменту порушення режиму Є>q(0)=1,696о.е..

3. Визначається зміна перехідноюЭДС протягом першогорасчетного інтервалу


                                                                                         (47)

й розмір перехідноюЭДС наприкінці першої інтервалу


                                                                     (48)

4. Перебуває активна потужність генератора на початку першого інтервалу

(49)

5. По формулам (36) і (38) визначаються прирощення кутаDd(1) і кутd(1) початку наступного інтервалу:



6. Через війну розрахунку визначено значення =1,256о.е. на початку другої інтервалу, якими визначається величинаЭДС E>q і розрахунок повторюється наступного інтервалу тощо.

Результати розрахунку заносимо в таблицю 2.

Таблиця 2 -Уточненний розрахунокДУ електропередачі

>t,с >

E>qe

E`>q

>E`>q

>P >P >
0 14.539 1.415 1.209 - 0.251 0.304 1.141
0,05 15.68 2.208 1.213 0.004 0.248 0.308 3.447
0,1 19.127 2.826 1.225 0.012 0.304 0.251 4.887
0.422 0.088
0,15 24.014 3.306 1.243 0.018 0.535 0.021 5.045
0,2 29.059 3.681 1.264 0.021 0.653 -0.097 3.321
0.918 -0.363
0,25 32.381 3.973 1.288 0.024 1.041 -0.485 -0.317
0,3 32.064 4.2 1.314 0.026 1.062 -0.506 -4.112
0,35 27.952 4.377 1.341 0.027 0.965 -0.41 -7.184
0,4 20.767 4.515 1.369 0.028 0.752 -0.197 -8.66
0,45 12.108 4.622 1.399 0.029 0.458 0.097 -7.932
0,5 4.176 4.706 1.428 0.03 0.164 0.392 -5.35
0.258 0.297

Малюнок 9 - Залежності кута від часу


Малюнок 10 - Залежність від часу

Малюнок 11 - Залежність від часу

Малюнок 12 - Залежність від часу


4.Расчет стійкостіУЗЛА ДОВАЖКУ

 

4.1 Статична стійкість асинхронної навантаження

За такого розкладу вимикача У баланс потужності решти системи збережеться. Не зміниться ще й напруга на шинах навантаження, проте нині воно

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація