Расчет токов короткого замыкания. Выбор коммутационных аппаратов. Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения

5.Расчет токов короткого замыкания

Считаем, что нейтрали всех трансформаторов на станции и в системе заземлены. Составим расчетную схему:

Рис.3. Расчетная упрощенная принципиальная схема

 Составим схему замещения:

Рис.4. Схема замещения для расчета ТКЗ.

Рассчитаем параметры схемы замещения, расчет будем производить в относительных базисных единицах.

Базисную мощность примем равной  S_б =400МВА.

; ; ; ;

Параметры генератора 160МВт

Трансформатора блока 160 МВт

Автотрансформатора

Трансформатор блока 320Мвт

Генератора 320МВт

Система

Линии связи с системой

Преобразуем схему замещения для дальнейших расчетов токов КЗ в точках К1 и К2

Рис.5. Схема замещения для расчета трехфазных токов КЗ в точках К1 и К2

Расчет тока КЗ  в точке К1:

Ток от генераторов, подключенных к РУ СН:

Ток от генератора, подключенного к АТБ:

Ток от системы и генераторов на РУ ВН:

Определим эквивалентную ЭДС:

Суммарный ток КЗ

Определим эквивалентную ЭДС и сопротивление прямой последовательности:

Ток КЗ в точке К2:

Ток от системы:

Ток от эквивалентного генератора Г2:

Ток от эквивалентного генератора Г1:

Суммарный ток КЗ:

Определим эквивалентную ЭДС и сопротивление прямой последовательности:

Для определения токов однофазного замыкания считаем, что сопротивление линий связи с системой будет больше в 3раза ( Одноцепные линии со сталеалюминевыми тросами, заземленными с двух сторон). Сопротивление обратной последовательности примем равной сопротивлению прямой последовательности. Составим схему замещения для определения однофазных токов в точках К1 и К2:

Рис.6. Схема замещения для расчета однофазных токов КЗ в точках К1 и К2.

Ток однофазного КЗ в точке К1:

Ток однофазного КЗ в точке К2:

Расчет тока КЗ в точке К3:

Составим схему замещения:

Рис.7. Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К3.

Ток от системы

Ток от генератора

Расчет тока КЗ в точке К4:

Составим схему замещения:

Рис.8. Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К4.

Ток от системы

Ток от генератора

Расчет тока КЗ в К5 :

Составим схему замещения:

Рис.8. Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К5.

Таблица 9

Результаты расчетов токов КЗ.

Точка КЗ	источник	, кА	, кА
К1	G1 G2 Система	7,34 3,99 13,47
	Суммарное значение	24,8	29,47
К2	G1 G2 Система	3,98 7,29 11,11
	Суммарное значение	22,38	24,46
К3	Генератор Система	38,7 44,71
	Суммарное значение	83,41
К4	Генератор Система	65,26 73,06
	Суммарное значение	138,32
К5	Генератор Система	38,7 45,43
	Суммарное значение	84,13

6.Выбор коммутационных аппаратов.

Выбор ведем по следующим условиям:

1.   

2. 

3.

4.Отключение апериодической составляющей тока КЗ.

5.Отключение полного тока КЗ.

6.Поверка на электродинамическую стойкость.

;

;

7.Проверка на термическую стойкость.

При 2-х источниках питания точки КЗ:

Ток утяжеленного режима рассчитывается по следующим формулам:

Из соображений удобства компоновки и эксплуатации  РУ 110кВ и выше во всех цепях устанавливаются одинаковые выключатели, разъединители и трансформаторы тока, которые выбираются по суммарному току КЗ и по максимальному рабочему току наиболее мощного присоединения в нормальном режиме.

6.1. Выбор аппаратов на РУ 110кВ:

Расчеты по выбору выключателя сведем в таблицу:

Таблица 10

Расчетные и каталожные данные

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель элегазовый Alstom S1 145[3]	Разъединитель РНДЗ2-110/2000УХЛ1[1]
238,63	;

6.2. Выбор аппаратов на РУ 220кВ:

Расчеты по выбору выключателя сведем в таблицу:

Таблица 11

Расчетные и каталожные данные

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель элегазовый Alstom GL 314[3]	Разъединитель РНДЗ 2-220/1000УХЛ1[1]
192,8	;

6.3. Выбор аппаратов для генератора 160МВт:

Расчеты по выбору выключателя сведем в таблицу:

Таблица 12

Расчетные и каталожные данные

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель элегазовый Alstom FKG1N[3]	Разъединитель РВРЗ 2-220/1000УХЛ1[1]
	;

6.3. Выбор аппаратов для генератора 320МВт:

Расчеты по выбору выключателя сведем в таблицу:

Таблица 13

Расчетные и каталожные данные

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель элегазовый Alstom FKG1F[3]	Разъединитель РВПЗ 2-20/12500У3[1]
	;

7.Выбор токопроводов и ошиновки РУ ВН

7.1. Выбор токопроводов.

Для генератора 160МВт выбираем следующий токопровод:

                                                                                                         Таблица 15

Характеристики токопроводов

Назначение	Наименование,  тип	, кВ	, А	, кА	, кА	Диаметр экрана
Генератор- силовой повышающий трансформатор	Токопровод пофазно-экранированный ТЭНЕ-20-6300-300УХЛ1	20	6300	300	120	678
Отпайка к ТСН	ТЭНЕ-20-1600-560УХЛ1	20	1600	560	220	550

Проверка токопровода генератора:

Проверка токопровода ТСН:

Для генератора 320МВт выбираем следующий токопровод: 

Таблица 16

Характеристики токопроводов

Назначение	Наименование,  тип	, кВ	, А	, кА	, кА	Диаметр экрана
Генератор- силовой повышающий трансформатор	Токопровод пофазно-экранированный ТЭНЕ-20-12500-400УХЛ1	20	12500	300	160	678
Отпайка к ТСН	ТЭНЕ-20-1600-560УХЛ1	20	1600	560	220	550

Проверка токопровода генератора:

Проверка токопровода ТСН:

7.2. Выбор ошиновки РУ ВН

Выбор сечения провода для трансформатора блока 160МВт :