Расчет токов короткого замыкания (базисные условия: SБ = 50 МВА, UБI = UСР.Н. = 36.75 кВ, UБII = UБIII = 6.3 кВ)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Расчет токов КЗ

Начальные базисные условия:

За базисную примем мощность двух генераторов.

S_Б =  50 МВА

U_БI = U_СР.Н. = 36.75 кВ

U_БII = U_БIII  = 6.3 кВ 

Рассчитаем параметры схемы замещения в относительных единицах.

Система С

Принимаем cosφ_С = 0,85

ЭДС системы С:

Линия 35 кВ

Удельное сопротивление линии  Х_УД = 0,4 Ом/км.

Трансформаторы связи Т1 и Т2

Секционный реактор LRB

Генераторы G1,G2

ЭДС генератора:

       

Реакторы собственных нужд РСН1 - РСН4

  

Рассчитаем ток КЗ в точке К1 без секционного реактора.

Рис. П 1.0 Эквивалентная схема замещения для расчета тока КЗ в т. К1 без секционного реактора.

Ток КЗ в точке К1 от системы С:

Ток КЗ в точке К1 от генераторов:

Полный ток КЗ в точке К1:

Таким образом, для уменьшения токов КЗ и для установки оборудования, соответствующего меньшему току отключения от короткого замыкания, (т.е. на ступень ниже) и меньшего по габаритам оборудования, на шинах ГРУ устанавливаем секционный реактор.

Сопротивление секционного реактора выбирается из условия наиболее эффективного ограничения токов КЗ при замыкании на одной секции. Если неизвестны перетоки мощности через трансформатор, можно выбирать секционный реактор по индуктивному сопротивлению реактора. В нашем случае перетоки мощности известны, поэтому выбираем реактор по току.

Номинальный ток секционного реактора определяется максимальной мощностью, передаваемой от секции к секции при отключении одного генератора или трансформатора.

Т.о. максимальная мощность. Передаваемая через секционный реактор, будет иметь место при отключении одного генератора зимой.

Расчетный ток в этом режиме имеет следующее значение:

В качестве секционного реактора выбираем реактор РБДГ 10-2500-0,14У3 (реактор бетонный с горизонтальной установкой фаз) [8].

Номинальные данные реактора:

U_НОМ = 10 кВ, I_{ДЛИТ.ДОП.=} 2150 А, Х_Р = 0,14 Ом, Iдин (амплитуда) = 66 кА,

I_ТЕРМ = 26 кА,  t_ТЕРМ = 8 с.

Определим потери напряжения в реакторе при протекании через него тока утяжеленного режима:

             

Потери напряжения в реакторе не превышают допустимого значения.

Дальнейшие расчеты ведутся с установленным секционным реактором.

Составим эквивалентную схему замещения:

Рис. П 1.1  Эквивалентная схема замещения.

Для расчета тока короткого замыкания в точках К1,К2 и К5 составим схему замещения:

Рис. П 1.2  Эквивалентная схема замещения для расчета К1,К2 и К5.

Точка К2

Ток КЗ в точке К2 от системы С и генератора G2:

Ток КЗ в точке К2 от генератора G1:

Наибольший ток КЗ в точке К2 – от системы С и генератора G2, I_К2 = 21,66 кА.

Точка К1

В точке К1 ток КЗ будет складываться из двух: I_К2(С,Г2) и  I_К2(Г1)

За расчетный режим при выборе секционного выключателя принимают КЗ в точке К-1 режима Б, т.е. один трансформатор отключен.

Точку КЗ между секционным реактором и выключателем не рассматриваем из-за малой вероятности этого повреждения [5, стр. 32].

Точка К5

Составим схему замещения для расчета тока КЗ в точке К5.

Рис. П 1.3  Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К5.

Рис. П 1.4  Упрощенная схема замещения для расчета тока КЗ в точке К5.

Ток КЗ в точке К5:

Точка К3

Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К3

(режим Б):

Рис. П 1.5  Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К3

Рис. П 1.6  Упрощенная схема замещения для расчета тока КЗ в точке К3.

Ток КЗ в точке К3 от системы С и генератора G2:

Ток КЗ в точке К3 от генератора G1:

Полный ток КЗ в точке К3 будет складываться из двух: I_К3(С,Г2) и  I_К3(Г1):

Точка К4

Замещаем параллельные генераторы в один.

Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К4

(режим А):

Рис. П 1.7  Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К4 (режим А).

Рис. П 1.8  Упрощенная схема замещения для расчета тока КЗ в точке К4.

Ток КЗ в точке К4:

Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К4

(режим Б):

Рис. П 1.9  Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К4 (режим Б).

Рис. П 1.10  Упрощенная схема замещения для расчета тока КЗ в точке К4.

Ток КЗ в точке К4 от системы С:

Ток КЗ в точке К4 от системы Г1,Г2:

Составляющая тока КЗ от системы С больше тока КЗ от генераторов Г1, Г2.

Наибольший ток КЗ в точке К4 – в режиме А (все  трансформаторы связи       включены), I_К4 = 5,13 кА.