Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия (длина трассы ВЛ 110 кВ от районной подстанции до предприятия - 11 км), страница 7

В проекте у трансформаторов присутствуют первичное (U=110 кВ)  и вторичное (U= 10 кВ) напряжения. В ПУЭ (издание 7) для линий 110 кВ даются следующие указания:

нейтрали сети 110 кВ либо глухозаземлены, либо эффективно заземлены.

При глухом заземлении  R0 ближе к нулю. Следовательно, нужно увеличить сопротивление нулевой последовательности. Для этого размыкают часть нейтралей между собой.

Для уменьшения токов однофазного КЗ часть нейтралей трансформаторов 110 кВ может быть заземлена. В этом режиме необходимо снизить возможные перенапряжения путем присоединения ограничителя перенапряжения к нулевой точке обмотки 110 кВ трансформатора.

На стороне вторичного напряжения принимаем одиночную секционную систему шин с четырьмя секциями, т.к. трансформаторы с расщепленными обмотками на стороне 10 кВ.

При построении системы электроснабжения исходим из раздельной работы линий и трансформаторов, т.к. при этом  снижаются уровни токов короткого замыкания, упрощаются схемы коммутации и релейной защиты. Для восстановления питания потребителей применяются простейшие схемы автоматики АВР, включением секционных выключателей (QB).

В сетях 10 кВ, которые выполняются с изолированной нейтралью, а следовательно имеют малые точки замыкания на землю, на время, необходимое для включения резерва. Если в сетях 10 кВ ток замыкания на землю превышает, согласно требованиям п.1.2.16(3) допустимые значения (Iсф   > Iс.доп = 20 А при чисто кабельном исполнении сети  10 кВ), то необходима компенсация емкостных токов, возникающих при замыкании на землю. Ввиду того что площадь предприятия меньше 1 км ², то протяженность кабельных сетей 10 кВ не превышает 10 км. При такой протяженности кабельных линий компенсация емкостных токов замыкания на землю не требуется. Таким образом, режим работы сетей напряжения 10 кВ – изолированная нейтраль.

7. Расчет токов короткого замыкания, выбор коммутационных аппаратов ГПП и определение минимально допустимых отходящих кабельных линий по термической стойкости токам к.з.

7.1. Расчетная схема и схема замещения цепей к.з.

При составлении схемы к.з. исходим из того, что ни в одном из режимов работы не предусмотрена параллельная работа  ВЛ-110 кВ,  трансформаторов.

Обе полуобмотки у трансформаторов одинаковые, а в параллель они не работают, следовательно, можно рассматривать схему за одной полуобмоткой трансформатора.

Расчетная схема сводится к схеме, показанной на    рис.3.(а).

Для проведения расчетов составляем схему замещения. Схема замещения для данной схемы изображена на рис.3.(б),  где rc, xc, rl, xl, rТВ, xТВ, rТН, xТН – соответственно сопротивления системы, воздушной линии электропередачи (ЛЭП)  и трансформатора.

Расчет будем производить в относительных единицах.

За базисные значения принимаем: S1000 МВ·А; U115 кВ; U10,5 кВ, тогда: 5,02 кА;    55 кА.

       7.2. Сопротивления цепи к.з.

         1). Сначала вычисляем индуктивные сопротивления схемы замещения в о.е.:

а) для системы:

                                      1 о.е.;

б) для линии электропередачи:

                          0,36 о.е., где

, Ом/км - индуктивное сопротивление линии (табл. 7-32 [6]);

, км – длина линии, из условия;

в) для трансформатора (одной ветви):

  , где     ,      - соответственно индуктивные сопротивления трансформатора обмоток ВН и одной из обмоток НН.

К= 3,5 – коэффициент расщепления трансформатора подстанции (ГПП).

;      0,53 о.е7.35 о.е.

о.е

          2).  Находим  активные сопротивления цепи.

а) для сети:

                          =0,02 о.е.

б) для линии:

0,22 о.е., где

 0,27 Ом/км  (табл. 6.77  [4]) - активное сопротивление провода АС 120/27.

в) для трансформатора:

                          ,

  = 0,024 о.е..

= 0,336 о.е;

rт = 0,024 + 0,336 = 0,36 о.е.;

Сопротивление до точки1:

     1 + 0,36 = 1,36 о.е.;       = 0,02 + 0,22 = 0,24 о.е.

Отношение:     = 5,67 > 3            Þ активное сопротивление в расчетах можно не                   учитывать.

Сопротивление до точки 2:

= 1,36 + 7,88 = 9,24 о.е.;      = 0,24 + 0,36 = 0,6 о.е.