Определение токов короткого замыкания

 

Рисунок 1 – Принципиальная схема

 

Рисунок 2 – Схема замещения

 

В качестве базисных величин принимаем мощность и напряжение. Тогда значения оставшихся зависимых величин легко можно найти. За базисную мощность принимаем мощность равную 100 МВА, т.е. S _б = 100 МВА. За базисное напряжение возьмём напряжение ступени, где произошло короткое замыкание кВ.

Базисный ток первой ступени:

 кА

Имеющуюся схему замещения необходимо привести к расчетной схеме, которая будет представлена

Определяем параметры схемы замещения.

ТЭЦ:

 

 о.е.

 

Сопротивление генераторов:

 

 о.е.

 

Сопротивление тр-ров Т3 иТ4:

 

 о.е.

 

ГРЭС:

Для генераторов мощностью более 100 МВА ЭДС генератора и сопротивление упрощённо принимаем:

о.е.; .

Сопротивление генераторов:

 

 о.е.

Сопротивление тр-ров Т1 иТ2:

 

о.е.

 

Система:

Сопротивление системы равняется нулю, т. к. мощность системы неограниченна.

ЭДС системы:

Линии:

Сопротивления линий:

 

 о.е.

 

о.е.

 

о.е.

 

о.е.

 

ГПП:

Сопротивление тр-ров Т5 иТ6:

 

о.е.

 

Приведем схему к виду приведённом на рисунке 3 с помощью последовательно параллельных преобразований:

 

Рисунок 3 – Схема замещения

 

о.е.

 

о.е.

 

о.е.

В максимальном режиме линии будут работать в параллель. Далее преобразуем схему с помощью коэффициентов потокараспределения. Имеем:

Суммарное сопротивление:

 

о.е.

 

Результирующие сопротивление:

 

о.е.

где - эквивалентное сопротивление линий.

Коэффициенты потокораспределения:

 

; ; .

 

Результирующие сопротивления:

 

; ; .

 

Получили схему:

 

Рисунок 4 – Схема замещения

 

Определим периодическую составляющую тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени от каждого источника:

ГРЭС:

 

кА

 

ТЭЦ:

кА

 

Система:

 

кА

 

Суммарный ток: кА

Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени:

 

кА

 

Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в заданный момент времени:

 

кА

 

где  – время отключения КЗ;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей (определённая по справочным данным[1]).

Ударный ток короткого замыкания:

кА

Определим ток трёхфазного КЗ в точке К2 (за трансформатором). Для этого необходимо найти результирующие сопротивления от каждого источника с помощью коэффициентов потокараспределения, как было показано выше.

Получили схему:

Рисунок 5 – Схема замещения

 

Определим периодическую составляющую тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени от каждого источника:

ГРЭС:

 

кА

 

ТЭЦ:

 

кА

 

Система:

 

кА

 

Суммарный ток: кА

Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени:

 

кА

Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в заданный момент времени:

 

кА

 

Ударный ток короткого замыкания:

кА

 

 

Выбор электрических аппаратов

 

Общие сведения

 

В процессе курсового проектирования электрической части станций производится выбор следующих токоведущих частей и аппаратов:

– высоковольтных выключателей, разъединителей и другой коммутационной аппаратуры (выключателей нагрузки, короткозамыкателей, отделителей и т.п.) для всех основных цепей;

– измерительных трансформаторов тока и напряжения;

– сборных шин на всех напряжениях;

– токоведущих частей (шин), связывающих основное оборудование с распределительными устройствами и основными аппаратами;

– контрольных кабелей;

– устройств для защиты от перенапряжений.

Выбранные токоведущие части и электрические аппараты должны обеспечивать надёжную работу электроустановок не только в нормальном режиме, но и в аварийном. При выборе следует учитывать конкретные условия, а именно: географическое расположение электростанции, т.е. климатические условия, род установки (наружный или внутренний). В РУ 35 кВ и выше целесообразно устанавливать однотипное оборудование, хотя отдельные аппараты могут отличаться своими параметрами.

 

Выбор выключателей

 

Выключатели высокого напряжения при одних и тех же параметрах могут быть выбраны масленые, элегазовые, вакуумные, электромагнитные и т.д.

На стороне 110 кВ выберем элегазовые выключатели, а на стороне 10 кВ вакуумные.

Выбор выключателей производят по следующим параметрам:

– по напряжению установки:

 

U_уст £ U_ном;                         (12)

 

– по длительному току:

I_норм £ I_ном

 

I_мах £ I_ном;                            (13)

 

– по отключающей способности:

 

I_по £ I_{откл ном};                        (14)

 

На стороне 110 кВ выбираем элегазовые выключатели типа ВГТЗ-110II-40/1000 У1.

Проведем проверку данного выключателя:

1.по термической устойчивости выключателя:

 

кА²с,

 

где – собственное время отключения выключателя, принимаем =0.055с;

 

,

 

где - ток термической стойкости (справочная величина);

 – время протекания КЗ (справочная величина).

2. Для проверки возможности отключения выключателем апериодической составляющей тока КЗ необходимо определить номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени t:

 

кА

 

где bн – номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, для данного выключателя bн=40%;

– номинальный ток отключения.

3. Проверим по отключающей способности:

а) на отключение периодической составляющей расчётного тока КЗ:

б) на отключение полного расчётного тока КЗ

 

 

кА

4. По динамической стойкости:

Ударный ток берётся на основании расчетов короткого замыкания для точки К1. Условия выбора сводятся к тому, что значения параметров выключателя должны быть больше значений, полученных при расчете.

Сопоставление приведено в таблице 2.

Таблица 1 – Выбор и проверка выключателя на 110 кВ

Расчетные данные	Справочные данные	Условия выбора и проверки	Дополнительно
Выбор
Uуст=110 кВ	Uном=110 кВ	Uуст< Uном	110=110 кВ
Imax.р=195, 76 А	Iном=1000 А	Imax.р< Iном	195, 76< 1000 А
Проверка
Iп.t=11, 22 кА	Iном.откл=40 кА	Iп.t< Iном.откл	11, 22< 40 кА
ik.t=19, 76 кА	iном.откл=79, 2 кА	ik.t< iном.откл	19, 76< 79, 2 кА
iуд=28, 57 кА	iпр.скв=102 кА	iуд< iпр.скв	28, 57< 102 кА
Bk=13, 22 кА*с2	ВT=4800 кА*с2	Bk< BT	13, 2< 4800 кА*с2

 

По данным сравнения выбранная марка выключателя подходит.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: