Составление расчётной схемы сети

 

Под расчетной схемой установки понимают упрощенную однолинейную схему электроустановки с указанием всех элементов и их параметров, которые влияют на ток КЗ и поэтому должны быть учтены при выполнении расчетов. На расчетной схеме намечают точки КЗ так, чтобы аппараты и токоведущие части схемы находились в наиболее тяжелых условиях работы.

Рис. 18. Расчётная схема ТЭЦ для определения токов короткого замыкания

Составление схемы замещения

При составлении схемы замещения примем следующие допущения:

· При расчёте токов КЗ в точках K-1 – K-4 не будем учитывать влияние двигателей собственных нужд, так как мощность этих источников невелика и они удалены от точек КЗ, поскольку приложены за значительными сопротивлениями;

· Нагрузка на ГРУ приложена за реакторами и за кабельными линиями, имеющими помимо большого индуктивного значительное активное сопротивление. Нагрузка, питающаяся от ОРУ 35 кВ, находится за протяжёнными линиями, также имеющими довольно большое сопротивление. Сама же нагрузка подключается в лучшем случае на напряжение 6-10 кВ (наиболее крупные двигатели), поэтому на участке от ОРУ 35 кВ до нагрузки имеется ещё и несколько трансформаций. По этим причинам столь удалённые нагрузки в схему замещения вводить не будем.

Составляем схему замещения, состоящую из ЭДС и сопротивлений. Поскольку напряжение электроустановки больше 1000 В и в ней нет кабельных линий, то в схему замещения согласно [2] войдут только индуктивные сопротивления.

Рис. 19. Схема замещения для расчёта токов короткого замыкания

Расчёт будем проводить в относительных единицах. Зададимся базисными условиями для расчёта токов КЗ. Примем базисную мощность равной , а базисное напряжение равным напряжению ступени, на которой находится точка K-1, то есть . Определим базисные напряжения и токи всех остальных ступеней:

, ;

, ;

, ;

, .

Теперь рассчитываем значения параметров схемы замещения.

 

Расчёт ЭДС

 

Согласно [23], стр. 99 для турбогенераторов мощностью до 100 МВт рекомендуется принять .Тогда:

;

 

Для системы согласно [23], стр. 99 . Тогда:

.

 

Расчёт сопротивлений

Сопротивления генераторов 63 МВт:

.

Сопротивления реакторов:

Согласно [5], стр. 165 для секционных реакторов обычно принимают , а сопротивление по [23], стр. 148 выбирают максимально возможным из указанных в каталоге для намеченного типа реактора. Задав сопротивление реактора, рассчитывают ток КЗ на шинах установки. Если ток окажется больше ожидаемого, следует изменить сопротивление реактора и повторить расчёт.

С учётом этих параметров выбираем 2 последовательно включенных одинарных реактора.

Выбираем по [7] одинарный реактор РБНГ10-4000-0,18У1 со следующими параметрами:

;

;

;

;

;

 

Тогда сопротивления секционных реакторов РБДГ 10-4000-0,18УЗ

.

Где n- количество последовательно включенных секционных реакторов. В нашем случае их два.

 

Сопротивления трансформаторов ТРДНС-32000/35:

;

.

Сопротивления трех-обмоточных трансформаторов ТДТН-63000/110:

;

;

.

Напряжение короткого замыкания обмотки СН, имеющее отрицательное значение, в расчётах согласно [23] обычно принимают равным нулю. Тогда сопротивления обмоток трех-обмоточного трансформатора:

;

.

Определяем сопротивления двух линий 110 кВ. Согласно [23], стр. 98 удельное сопротивление ВЛ 6-220 кВ принимается равным 0,4 Ом/км. Тогда:

.

Сопротивление системы:

.

В результате расчётов получили следующую схему замещения:

Рис. 20. Схема замещения для расчёта токов короткого замыкания

4.4. Расчёт параметров токов короткого замыкания (I_п0, I_пτ, i_у, i_аτ) для точки K-1

Теперь производим сворачивание схемы замещения относительно точки КЗ K-1.

Преобразование для последовательно соединённых сопротивлений (см. рис. 20):

Преобразуес эвивалентный треугольник в эквивалентную звезду

 

;

Теперь складываем полученное:

;

;

;

 

Необходимо разделить связные цепи для определия подпитки от Г3,Г4 и от Г1,Г2. Для этого находим коэффициенты токораспределения.

Следовательно сопротивление ветвей:

Получили схему:

 

Таким образом, получим следующую эквивалентную схему при КЗ в точке K-1:

Рис. 31. Схема замещения после преобразований

Находим значения сверхпереходных токов от каждого источника:

;

;

Теперь определим значения ударных токов для каждой ветви. Согласно [25], стр. 110 для генераторов 63 МВт ударный коэффициент принимается равным 1,95. Для системы по тому же источнику примем ударный коэффициент равным 1,78. Тогда ударные токи от каждого источника:

;

;

;

Теперь определим действующее значение периодической и мгновенное значение апериодической составляющих тока КЗ к моменту отключения. Время отключения согласно [2] определяется как:

,

где - время действия релейной защиты, принимаемое равным 0,01 с; - собственное время отключения выключателя, зависящее от его типа. К установке на ОРУ 110 кВ будут приняты элегазовые выключатели у которых собственное время отключения согласно [14] составляет 0,035 с. Тогда:

.

Для генераторов периодическая составляющая тока к моменту отключения определяется по формуле: .

Для определения по кривым из [23], стр. 113 необходимо знать электрическую удалённость точки КЗ от генератора. Удалённость определяется долей тока КЗ от генератора, отнесённой к его номинальному току, приведённому ступени напряжения, где произошло КЗ. Определим удалённость КЗ для каждого из генераторов:

;

;

Теперь по [23], стр. 113 для генераторов, для момента времени 0,045 с при найденной удалённости КЗ находим значения . Если , то принимается :

, ,

Периодические составляющие тока КЗ от генераторов к моменту расхождения контактов:

;

;

;

Наконец, определяем апериодическую составляющую тока КЗ к моменту расхождения контактов. По [23] постоянные времени затухания апериодической составляющей равны: для генератора 63 МВт – 0,39 с, Для системы по [], стр. 110 постоянная времени равна 0,04 с.

;

;

;

Составим сводную таблицу результатов расчёта токов КЗ для точки K-1:

Таблица 12. Результаты ручного расчёта токов короткого замыкания для точки K-1

Источник	, кА	, кА	, кА	, кА
Система	4,54	11,39	4,54	2,074
Трансформатор 1,2	1,7	4,67	1,58	2,13
Трех-обмоточный трансформатор	1,4	3,84	1,4	1,75
Суммарный ток	7,64	19,9	7,52	5,954

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: