Расчет токов короткого замыкания для выбора аппаратов, страница 3

последовательности, который можно определить по результатам расчета

однофазного.

Схема прямой последовательности есть схема симметричного режима работы фаз, т.е. та схема, которая принимается при расчете токов трехфазного

короткого замыкания.

Максимально упростим схему, как это проводилось при расчете токов

трехфазного короткого замыкания, используя ранее полученные величины.

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

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

.

Эквивалентное сопротивление линий связи, системы, генераторов и трансформаторов РУ 500 кВ, обмоток высокого напряжения АТБ (см. стр.25):

Расчетная схема приобретает вид:    

Рисунок 35 - Преобразованная схема замещения точки К2

Преобразуем расчетную схему:

;

Эквивалентная схема прямой последовательности:

Рисунок 36- Схема замещения прямой последовательности точки К2

Составим схему обратной последовательности.

          У элементов сети, у которых есть магнитная связь между фазами, но

магнитоводные цепи неподвижны, сопротивления обратной и нулевой

последовательностей одинаковы. Такими элементами являются

трансформаторы, автотрансформаторы, линии электропередачи.

Во вращающихся машинах токи обратной последовательности создают

магнитный поток статора, который вращается против направления вращения

ротора, т.е. имеет двойную скорость по отношению к ротору машины. Этот

магнитный поток встречает на своем пути изменяющееся магнитное

сопротивление, зависящее от конструкции машины и отличающееся от

магнитного сопротивления на пути магнитного потока прямой

последовательности, создаваемого токами прямой последовательности

вращающегося синхронно с ротором. Поэтому в общем случае для

вращающихся машин х₁≠х₂.

Демпфирующие контуры машины несколько сглаживают неравномерность магнитных характеристик ротора, поэтому в ряде практических расчетов несимметричных КЗ для турбогенераторов и гидрогенераторов с успокоительными обмотками принимают х₁≈ х₂.

Получаем, что сопротивление прямой и обратной последовательности равны:

  

При составлении схемы нулевой последовательности нужно учесть, что токи нулевой последовательности могут протекать только в ту сторону, где есть заземленные нейтрали; если вторичная обмотка трансформатора соединена в треугольник, то токи нулевой последовательности за пределы треугольника не пройдут.

           Также необходимо учесть, что сопротивление  нулевой последовательности воздушных двухцепных линий больше сопротивления прямой последовательности. Принимаем, что для двухцепных линий 500 кВ с грозозащитными тросами

 Тогда, индуктивное сопротивление нулевой последовательности

Эквивалентное сопротивление линий связи с системой:

Рисунок 37- Схема замещения нулевой последовательности точки К2

Суммарное сопротивление линий связи и системы:

Эквивалентное сопротивление трансформаторов блока РУ 500 кВ:

Эквивалентное сопротивление линий связи и системы, трансформаторов блока РУ 500 кВ:

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

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

Эквивалентное сопротивление обмоток низкого напряжения АТБ:

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

Эквивалентное сопротивление трансформаторов блока РУ 220 кВ:

Рисунок 38- Преобразованная схема замещения нулевой последовательности точки К2

Абсолютное значение ток однофазного замыкания в точке К2:

Ток трехфазного короткого замыкания в точке К2:

С целью ограничения тока однофазного замыкания разземлим нейтраль трансформатора 1, подключенного к РУ 220 кВ, тогда схема замещения нулевой последовательности изменится следующим образом:

Рисунок 39- Преобразованная схема замещения нулевой последовательности точки К2

Суммарное сопротивление нулевой последовательности:

Абсолютное значение ток однофазного замыкания в точке К2:

Поскольку ток однофазного замыкания даже после разземления нейтрали трансформатора больше тока трехфазного замыкания проверку коммутационной способности выключателя будем проводить по току однофазного замыкания. Для этого рассчитаем распределение тока однофазного замыкания по трем последовательностям: прямой, обратной и нулевой.

Введем следующие обозначения:

- Г320 – генераторы, подключенные к РУ 220 кВ;

- Г_АТБ – генераторы, подключенные к обмотке низкого напряжения автотрансформатора блока;

 - С – генераторы, подключенные к РУ 500 кВ и объединенные с системой.

Рассчитаем ток нулевой последовательности по ветвям схемы. Воспользуемся ранее проведенными преобразованиями:

х₃=0,275 – сопротивление трансформатора блока РУ 220 кВ (см.стр.23);

х₄₉=0,1515 – сопротивление обмотки НН автотрансформатора блока (см.стр.36);

х₄₈=0,1395 – эквивалентное сопротивление линий связи, системы, генераторов и трансформаторов блока РУ 500 кВ(см.стр.36).

Рисунок 40 - схема замещения нулевой последовательности точки К2

Ток нулевой последовательности:

Эквивалентное сопротивление линий связи и системы, трансформаторов блока РУ 500 кВ, обмоток высокого напряжения АТБ, обмоток низкого напряжения АТБ (см.стр.36):

Определим распределение токов обратной последовательности.

Используем для расчета ранее проведенными преобразования:

х₃₅=0,377 – сопротивление трансформатора блока РУ 220 кВ (см.стр.28);

х₂₄=0,391 – сопротивление обмотки НН автотрансформатора блока (см.стр.25);

х₃₁=0,1595 – эквивалентное сопротивление линий связи, системы (см.стр.31).

Рисунок 41 - схема замещения обратной последовательности точки К2

Ток обратной последовательности:

Распределение токов обратной последовательности определим согласно правилу рычага:

Распределение токов прямой последовательности:

Рисунок 42 - схема замещения прямой последовательности точки К2

Ток однофазного замыкания в нулевой момент времени по ветвям:

В распределительных устройствах высокого напряжения все выключатели присоединений устанавливаются однотипными. Примем к установке элегазовые выключатели, у которых собственное время отключения составляет 0,04с, тогда расчетное время τ=0,01+t_с.в.=0,01+0,04=0,05с.