Разработка электрических схем распределительных устройств.

2.4.1. На стороне высокого напряжения (500кВ) рассмотрим два варианта РУ кольцевого типа:

- РУ по схеме «шестиугольник» (рис. 1.4.1.1. (а)).

- РУ по схеме «3/2» (рис. 1.4.1.1. (б)).

Рис. 7. Схемы кольцевого типа.

В схеме «шестиугольник» на 6 присоединений применяется 6 выключателей. Эта схема обладает высокой надежностью и полное погасание РУ практически невозможно. Схемы такого типа применяются в РУ 330-750 кВ.

В схеме «3/2» применяется 3 выключателя на 2 присоединения. Эта схема тоже обладает высокой надежностью, но в ней большее количество выключателей и разъеденителей, однако она более надежна чем первый вариант РУ. Таким образом, на напряжение 500 кВ выбираем схему «3/2».

2.4.2. На стороне ВН (220кВ) выбираем схему РУ с двумя рабочими и обходной системой шин.

Рассмотрим два варианта схем:

Рис. 8. Схема с двумя рабочими и обходной системой шин:

а) – установка отдельных обходного и шиносоединительного выключателей;

б) – схема с совмещенным обходным и шиносоединительным выключателем.

При необходимости использования ШСОВ по прямому назначению надо отключить его, разделив тем самым рабочие системы шин, затем отключить разъединитель Р и воспользоваться обходным выключателем.

Если размыкание шин недопустимо вследствие возможности нарушения параллельной работы источников питания, то предварительно переводят все присоединения на одну систему шин. Чем больше присоединений к СШ, тем больше операций необходимо произвести для освобождения обходного выключателя и тем больше времени он будет занят для замены выключателей присоединений, поэтому отказ от отдельного шиносоединительного выключателя допускается при числе присоединений не более семи и мощности агрегатов меньше 160МВт.

Установка отдельного ШСВ обеспечивает большую оперативную гибкость, но увеличивает капитальные затраты.

Недостатки схемы с двумя рабочими и обходной системами шин следующие:

Отказ одного выключателя при аварии приводит к отключению всех источников питания и линий, присоединенной к данной СШ, а если в работе находится одна СШ, отключаются все присоединения

Ликвидация аварии затягивается, т.к. все операции по переходу с одной системы шин на другую производятся разъединителями.

Если источниками питания являются мощные блоки турбогенератор-трансформатор, то пуск их после сброса нагрузки на время более 30 мин. может занять несколько часов;

повреждение ШСВ равноценно КЗ на обеих системах шин, т.е. приводит к отключению всех присоединений;

большое количество операций разъединителями при выводе в ревизию и ремонт выключателей усложняет эксплуатацию РУ;

необходимость установки шиносоединительного, обходного выключателей и большого количества разъединителей увеличивает затраты на сооружение РУ

Вывод: выбираем первый вариант схемы т.к. в схеме с объединенным ШСОВ надежность ниже. При эксплуатации такой схемы с большой вероятностью возможны ошибочные переключения разъединителями, производимые обслуживающим персоналом.

Установка отдельного ШСВ обеспечивает большую гибкость схемы.

Расчет токов КЗ

Расчеты токов к.з. производятся для выбора или проверки параметров электрооборудования, а также для выбора или проверки вставок релейной защиты и автоматики.

Расчет токов при трехфазном к.з. выполняется в следующем порядке:

1. Для рассматриваемой энергосистемы составляется расчетная схема. Под расчетной схемой понимают упрощенную однолинейную схему электроустановки с указанием всех элементов и их параметров, которые влияют на ток К.З.

2. По расчетной схеме составляется электрическая схема замещения. Схемой замещения называют электрическую схему, соответствующую по исходным данным расчетной схеме, но в которой все магнитные (трансформаторные) связи заменены электрическими.

3. Путем постепенного преобразования приводят схему замещения к наиболее простому виду так, чтобы каждый источник питания или группа источников, характеризующиеся определенным значением результирующей Э.Д.С. Ерез, были связаны с точкой к.з. одним результирующим сопротивлением Xрез. Точки к.з. указывают на расчетной схеме в коммутационных узлах всех напряжений, для которых необходимо рассчитать токи к.з. Расчетную точку к.з. намечают для аппаратов и проводников присоединения каждого вида. Ее месторасположения выбирают таким образом, чтобы через проверенное оборудование протекал наибольший возможный ток к.з., который и является расчетным.

4. Зная результирующую Э.Д.С. источника и результирующее сопротивление, по закону Ома определяют начальное значение периодической составляющей тока к.з. Iп.о, затем определяется ударный ток и, при необходимости, периодическая и апериодическая составляющие тока к.з. для заданного момента времени t.

2.5.1. Схема замещения цепи имеет вид:

Рис. 9. Схема замещения исходной цепи.

2.5.2. Произведем расчет сопротивлений в о.е., относительно базовой мощности :

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

Расчет см. в Приложении 1.

2.5.3. Расчет токов КЗ относительно т. К1:

Таблица 6. Расчет токов КЗ в т.К1.

Точка КЗ	К1
Базовая мощность,	1000
Uср, кВ	515
Источники	С	4G
Рез. Сопротивление, о.е	0, 16	0, 13
(25)	1, 12
Е	1, 00	1, 13
(26)	7, 01	9, 76
(27)	9, 54	4, 22
(28)	0, 74	2, 31
(29)	0, 03
	1, 00	0, 90
(30)	7, 01	8, 78
	1, 850	1, 979
	0, 06	0, 05
(31)	18, 35	27, 31
(32)	0, 63	0, 57
(33)	6, 22	7, 88

2.5.4. Расчет токов КЗ относительно т. К2:

Таблица 7. Расчет токов КЗ в т.К2.

Точка КЗ	К2
Базовая мощность,	1000
Uср, кВ	230
Источники	С+2Г	2G
Рез. Сопротивление, о.е	0, 11	0, 2
	2, 51
Е	1, 07	1, 13
	24, 45	14, 20
	26, 09	4, 73
	0, 94	3, 00
	0, 047
	1, 00	0, 80
	24, 45	11, 36
	1, 717	1, 979
	0, 03	0, 05
	59, 36	39, 74
	0, 21	0, 39
	7, 22	7, 84

2.5.5. Расчет токов КЗ относительно т. К3:

Таблица 8. Расчет токов КЗ в т.К3.

Точка КЗ	К3
Базовая мощность,	1000
Uср, кВ	24
Источники	С+3G	1G
Рез. Сопротивление, о.е	0, 23	0, 29
	24, 08
Е	1, 07	1, 13
	112, 05	93, 85
	272, 71	22, 66
	0, 41	4, 14
	0, 16
	1, 00	0, 80
	112, 05	75, 08
	1, 85	1, 976
	0, 06	0, 408
	293, 15	262, 26
	0, 07	0, 68
	11, 01	89, 67

2.5.6. Расчет токов КЗ относительно т. К4:

Таблица 9. Расчет токов КЗ в т.К4.

Точка КЗ	К4
Базовая мощность,	1000
Uср, кВ	24
Источники	С+3G	1G
Рез. Сопротивление, о.е	0, 2	0, 29
	24, 08
Е	1, 07	1, 13
	128, 85	93, 85
	272, 71	22, 66
	0, 47	4, 14
	0, 16
	1, 00	0, 80
	128, 85	75, 08
	1, 85	1, 976
	0, 06	0, 408
	337, 12	262, 26
	0, 07	0, 68
	12, 66	89, 67

2.5.7. Расчет токов КЗ относительно т. К5:

Таблица 10. Расчет токов КЗ в т.К5.

Точка КЗ	К5
Базовая мощность,	1000
Uср, кВ	6, 3
Источники	С+4G
Рез. Сопротивление, о.е	2, 46
	91, 75
Е	1, 11
	44, 90
	1125, 24
	0, 04
	0, 16
	1, 00
	44, 90
	1, 85
	0, 06
	108, 31
	0, 07
	4, 07