Расчет токов короткого замыкания для выбора аппаратов, страница 2

          Расчетное время, для которого требуется определить токи короткого замыкания определяется как: , где 0,01с – время действия релейной защиты, tс.в.- собственное время отключения выключателя. Для генераторных элегазовых выключателей собственное время отключения равно 0,04 с, тогда расчетное время:

.

Апериодическая составляющая тока короткого замыкания равна:

для ветви генератора Г1:

;

для ветви системы и генераторов Г2-Г6:

.

          При определении значений периодической составляющей тока короткого замыкания для моментов времени до 0,5 с руководящие указания рекомендуют метод типовых кривых.

          Метод типовых кривых основан на использовании кривых изменения во времени отношения действующих значений периодической составляющей тока короткого замыкания от генератора в произвольный момент времени (IПτ) и в начальный момент короткого замыкания (IП0) при разных удаленностях точек короткого замыкания. Последние характеризуются отношением Iпо,г/I’ном, где I’ном- номинальный ток генератора, приведенный к той ступени напряжения, где находится точка короткого замыкания.

,

где Рном  и cosφном – номинальные значения мощности и коэффициента мощности генератора.

Для ветви генератора Г1:

;

.

При τ=0,05 с и по рис. 3 [1, стр.21] значение .

Значение IПτ:

.

Для системы и объединенных с ней генераторов считаем, что .

4.2. Расчет тока короткого замыкания в точке К4 (выводы генератора, подключенного к обмотке НН АТБ).

Рассмотрим короткое замыкание в точке К4. 

КЗ в точкеК4.jpg

Рисунок 28- Схема замещения для расчетной точки К4

При расчете тока короткого замыкания воспользуемся вычислениями, проведенными выше.

Суммарное сопротивление генератора Г2 и трансформатора блока РУ 220 кВ (см.стр.25):

 ;

Эквивалентное сопротивление линий связи, системы, генераторов и трансформаторов РУ 500 кВ, обмоток высокого напряжения АТБ (см. стр.26):

Суммарное сопротивление генератора Г3 и обмотки низкого напряжения автотрансформатора блока (см.стр.25):

 

Эквивалентное сопротивление генераторов и трансформаторов РУ 220 кВ:

Ввиду отдаленности генераторов Г1, Г2, Г5, Г6 считаем, что напряжение на их выводах постоянно, т.е. E’’=1 и в дальнейшем объединяем с ЭДС системы.

После проведенных преобразований схема замещения примет вид:

КЗ в точкеК4_1.jpg

Рисунок 29- Эквивалентная схема замещения для точки К4

Эквивалентное сопротивление линий связи, системы, генераторов и трансформаторов РУ 500 кВ, обмоток высокого напряжения АТБ, генераторов и трансформаторов РУ 220 кВ:

Эквивалентное сопротивление линий связи, системы, генераторов и трансформаторов РУ 500 кВ, обмоток высокого напряжения АТБ, генераторов и трансформаторов РУ 220 кВ, генератора и обмотки низкого напряжения АТБ:

Эквивалентная ЭДС генератора Г4 и системы:

Эквивалентное сопротивление «системы»:

После преобразований схема примет вид:

КЗ в точкеК4_2.jpg

Рисунок 30- Эквивалентная схема замещения для точки К4

 Расчет тока короткого замыкания произведем по ветвям:

от генератора Г3:

;

от системы и генераторов Г1, Г2,Г4-Г6:

.

В качестве генераторных выключателей на всей станции примем к установке элегазовые выключатели с собственным временем отключения tс.в.=0,04 с, поэтому для всех цепей генераторов расчетное время τ = 0,05 с.

Для ветви генератора Г3 получим такие же значения IПτ, iаτ , iуд, как и для генератора Г1, поскольку эти генераторы однотипные.

;

Определим значение ударного тока для ветви системы и генераторов Г1,Г2, Г4-Г6 (принимаем kу=1,9, Та=0,15 с):

.

Апериодическая составляющая тока короткого замыкания для ветви системы и генераторов:

.

Для системы и объединенных с ней генераторов также считаем, что .

4.3. Расчет тока короткого замыкания в точке К5 (выводы генераторы, подключенного к РУ 500 кВ).

Рассмотрим короткое замыкание в точке К5.

КЗ в точкеК5.jpg

Рисунок 31- Схема замещения для расчетной точки К5

При расчете тока короткого замыкания в точке К5 воспользуемся ранее проведенными расчетами.

Эквивалентное сопротивление генераторов и трансформаторов РУ 220 кВ (см.стр.28):

Эквивалентное сопротивление генераторов и обмоток низкого напряжения АТБ (см.стр.25):

.

Эквивалентное сопротивление обмоток высокого напряжения автотрансформатора блока (см.стр.25):

Эквивалентное сопротивление линий связи и системы (см.стр.25):

Суммарное сопротивление генератора и трансформатора блока РУ 500 кВ(см.стр.25):

 .

Ввиду отдаленности генераторов Г1-Г4 считаем, что напряжение на их выводах постоянно, т.е. E’’=1 и в дальнейшем объединяем с ЭДС системы.

Преобразованная исходная схема:

КЗ в точкеК5_1.jpg   

Рисунок 32- Эквивалентная схема замещения для расчетной точки К5

Преобразуем схему к виду двухлучевой звезды:

;

Эквивалентная ЭДС генератора Г6 и системы:

   Исходная расчетная схема после данных преобразований принимает вид:

КЗ в точкеК5_2.jpg

Рисунок 33- Итоговая схема замещения для расчетной точки К5

Расчет тока короткого замыкания произведем по ветвям:

от генератора Г5:

;

от системы и генераторов Г1-Г4,Г6:

.

Рассчитаем величину ударного тока для ветви генератора Г5, принимая значение kу=1,975, Та=0,54 с.

.

Для ветви системы и генераторов Г2-Г6 значение kу=1,9, Та=0,15 с.

.

Апериодическая составляющая тока короткого замыкания равна:

для ветви генератора Г5:

;

для ветви системы и генераторов Г1-Г4,Г6:

.

          Определим периодическую составляющую тока короткого замыкания по методу типовых кривых.

Для ветви генератора Г5:

;

.

При τ=0,05 с и по рис. 3 [1, стр.21] значение .

Значение IПτ:

.

Для системы и объединенных с ней генераторов считаем, что .

4.4. Расчет тока короткого замыкания в точке К2 (шины РУ 220 кВ).

Расчет тока короткого замыкания в точке К2 проведем для двух возможных аварийных режимов в этой точке: трехфазного и однофазного замыкания.            

КЗ в точкеК2.jpg

Рисунок 34- Схема замещения для расчетной точки К2

Для расчета токов короткого замыкания несимметричного режима

используют метод симметричных составляющих. Сущность метода состоит в

том, что любую несимметричную трехфазную систему векторов

(токов, напряжений) можно представить в виде трех симметричных систем:

прямой, обратной, нулевой последовательности чередования фаз.

Рационально начать расчет с определения тока однофазного  замыкания,

поскольку ток трехфазного короткого замыкания есть ток прямой