148341 (Расчёт электрических сетей железных дорог)

ФАЖТ МТ

Иркутский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра: «ЭЖТ»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Электрические сети и энергосистемы железных дорог»

На тему: «Расчёт электрических сетей железных дорог»

Выполнил: ст. гр. ЭНС-04-3

Анисимова Е.В.

Проверил: преподаватель

Голуб И.И.

Иркутск 2008

Часть №1

Расчёт сложнозамкнутой сети одного напряжения с одним источником питания

1. Алгоритм решения задачи выбора проводов сложнозамкнутой сети:

- определение на графе сложнозамкнутой сети ветвей покрывающего дерева и хорд.

- ориентация ветвей дерева в направлении от базисного узла А.

- построение с учётом полученной выше ориентации ветвей первой матрицы инциденций.

- построение матрицы, обратной блоку деревьев первой матрицы инциденций.

- построение второй матрицы инциденций.

- определение из уравнения состояния, записанного для первого и второго законов Кирхгофа, перетоков активной и реактивной мощности ветвей сложнозамкнутой сети по информации об активных и реактивных узловых мощностях нагрузок, пологая удельные полные сопротивления всех ветвей одинаковыми.

- определение полных мощностей перетоков в ветвях сложнозамкнутой сети и токов в ветвях.

- определение сечений проводов по экономической плотности тока.

- проверка проводов по допустимому току нагрева.

- определение потери напряжения на участках сложнозамкнутой сети от источника питания до точек потокоразделов активной и реактивной мощностей и сравнение максимальной потери напряжения с допустимой потерей. составляющей 8% от номинального напряжения сети.

- определить токи ветвей сложнозамкнутой сети в аварийном режиме. возникающей при обрыве смежного источника питания провода, по которому в нормальном режиме протекал максимальный ток.

- сравнить в аварийном режиме допустимую потерю напряжения, равную12% от номинального напряжения, с максимальной потерей напряжения на участке от базисного узла до точек поторазделов активной и реактивной мощностей.

- ввести в программу расчёта стационарных, допустимых, оптимальных режимов СДО-6 информацию о топологии сложнозамкнутой сети, найденные сопротивления ветвей, значения активных и реактивных нагрузок в узлах.

- рассчитать следующие параметры установившего режима: модули и фазы узловых напржений, мощность источника питания, перетоки мощности начал и концов ветвей, токи ветвей.

- убедиться, что мощность источника питания равна сумме мощностей нагрузок плюс потери мощности в ветвях сложнозамкнутой сети, оценить потери напряжения в ветвях.

2. Исходные данные

Вариант №5, схема №7

U=20 kB

Sa=0,7+j0,3 мB*A

Sb=0,5+j0,2 мB*A

Sc=0,5+j0,3 мB*A

Sd=0,3+j0,1 мB*A

Se=0,7+j0,3 мB*A

Sf=0,6+j0,2 мB*A

Sq=0,5+j0,2 мB*A

L1=1 км

L2=2 км

L3=3 км

L4=1,8 км

L5=1,9 км

L6= 2 км

L7=3 км

L8=1,5 км

L9=1,6 км

L10=1,7 км

L11=1 км

2. Схема сети:

1) Список ветвей:

8-1 дерево 1

8-7 1

8-6 1

1-5 1

1-2 1

7-5 хорда

6-5 хорда

2-3 1

5-3 хорда

5-4 1

3-4 хорда

2) Ориентация ветвей дерева от базисного узла.

3) Ориентация хорды, задаём направления.

4) Построение первой матрицы инциденции:

М=

5) Найдём обратную матрицу:

Мg =

6) Построение второй матрицы инциденции:

N=

7) Матрица N*Lв:

1. Рассчитаем нормальный режим

a=[-1 0 1 0 0 0 0 -1 0 0;0 0 -1 1 0 0 0 0 0 0;0 0 0 -1 1 0 0 0 0 -1;0 0 0 0 -1 0 0 0 1 0;0 -1 0 0 0 1 0 1 -1 0;0 0 0 0 0 -1 1 0 0 0;0 0 0 0 0 0 -1 0 0 1;-3.4 4.5 0 0 0 0 0 3 0 0;3.4 -4.5 2.7 5 3.5 0 0 0 4 0;-3.4 4.5 -2.7 -5 0 2.5 2 0 0 1]

a =

-1.0000 0 0 1.0000 1.0000 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 -1.0000 1.0000 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 -1.0000 0 0 0 -1.0000 1.0000

0 0 0 0 0 0 -1.0000 0 0 0 -1.0000

0 0 0 -1.0000 0 0 1.0000 -1.0000 -1.0000 1.0000 0

0 0 -1.0000 0 0 0 0 0 1.0000 0 0

0 -1.0000 0 0 0 0 0 1.0000 0 0 0

1.4000 1.3000 0 -1.0000 0 0 0 2.0000 0 0 0

-1.4000 0 1.7000 -1.0000 0 0 0 0 1.5000 0 0

0 0 0 1.0000 -1.6000 -1.0000 0 0 0 1.0000 0

0 0 0 -1.0000 1.6000 1.0000 -3.0000 0 0 0 2.0000

b=[-0.7;-0.7;-0.8;-0.9;-0.7;-1;-0.7;0;0;0]

b =

-0.7000

-0.7000

-0.8000

-0.9000

-0.7000

-1.0000

-0.7000

0

0

0

c=[-0.7;-0.5;-0.6;-0.7;-0.3;-0.3;-0.7;0;0;0]

c =

-0.7000

-0.5000

-0.6000

-0.7000

-0.3000

-0.3000

-0.7000

0

0

0

a1=inv(a)

a1 =

-0.6683 -0.6114 -0.5059 -0.4747 -0.4390 -0.4694 -0.4937 -0.0765 0.0089 -0.0122

-0.3317 -0.3886 -0.4941 -0.5253 -0.5610 -0.5306 -0.5063 0.0765 -0.0089 0.0122

0.0717 -0.7213 -0.3381 -0.2246 -0.0949 -0.2055 -0.2939 0.0555 0.0324 -0.0442

0.0717 0.2787 -0.3381 -0.2246 -0.0949 -0.2055 -0.2939 0.0555 0.0324 -0.0442

0.0303 0.1179 0.2800 -0.4027 -0.0402 0.1054 0.2218 0.0235 0.0906 0.0582

-0.0414 -0.1608 -0.3819 -0.1781 0.0548 -0.6892 -0.4843 -0.0320 0.0582 0.1024

-0.0414 -0.1608 -0.3819 -0.1781 0.0548 0.3108 -0.4843 -0.0320 0.0582 0.1024

-0.2599 -0.1100 0.1678 0.2500 0.3440 0.2639 0.1998 0.1320 0.0235 -0.0320

0.0303 0.1179 0.2800 0.5973 -0.0402 0.1054 0.2218 0.0235 0.0906 0.0582

-0.0414 -0.1608 -0.3819 -0.1781 0.0548 0.3108 0.5157 -0.0320 0.0582 0.1024

b1=a1*b

b1 =

2.8500

2.6500

1.4050

0.7050

-0.1979

1.5971

0.5971

-0.7450

-1.0979

-0.1029

c1=a1*c