Расчет токов короткого замыкания в точках К-1 (РУ 220 кВ), К-4 (РУ 110 кВ), К-2 (на стороне ВН ТСН1), Точка К-3 (на стороне НН ТСН1)

Страницы работы

Содержание работы

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Расчет токов короткого замыкания

Точка К-1 (РУ 220 кВ):

х1= х2 = х3 = хбт1,2,3 + хг1,г2,г3 = 1.2 + 0.55 = 1.75

хэкв1 = х1 // х2 //х3 = 0.58             

хэкв2 = хвл 220 кВ + хс  = 0.57 + 0.3 = 0.87

х4 = х5 = хбт4,5 + хг4,г5 = 1.2 + 0.525 = 1.725

хэкв3 = х4 // х5 = 0.863                                             Рис.П.2.1. Схема замещения(т.К-1) 

Еэкв1 = Еэкв2 = Ег1 // Ег2 //Ег3 = 1.128

Iк-1 = Ес / хэкв2 + Еэкв2 / (хвАТС + хэкв3) + Еэкв1 / хэкв1

Iк-1 = 1 / 0.872 + 1.128 / (0.863 + 1.12) + 1.128 / 0.58 = 3.661

Iк-1(кА) = Iк-1* Iб I = 3.661*2.51 = 9.189 кА

Точка К-4 (РУ 110 кВ):

Еэкв3 = (Есэкв1 + Еэкв1 * хэкв2) / (хэкв1 + хэкв2)

Еэкв3 = (1*0.58 + 1.128 *0.872) / (0.58 + 0.872) =1.07 

хэкв4 = хэкв1 // хэкв2 = (0.58*0.872) / (0.58 + 0.872) = 0.348                                                                        Рис.П.2.2. Схема замещения(т.К-4)

Iк-4 = Еэкв3 /( хэкв4 + хвАТС ) + Еэкв2 / хэкв3                  

Iк-4  = 1.07 /( 0.348 + 1.12 ) + 1.128 / 0.863 = 2.036

Iк-4(кА) = Iк-4* Iб II = 2.036*5.02 = 10.22 кА

                                                                                 Рис.П.2.3. Схема замещения(т.К-4)

Точка К-2 ( на стороне ВН ТСН1):        

Еэкв4 = Еэкв1 = 0.128

хэкв5 = хэкв3 = 0.863

Еэкв5 = (1 / Syi)*SЕi* yi

1 / Syi = 1 / [(1/хэкв5) + (1/хэкв2) + (1/( хвАТС + хэкв3))]

1 / Syi = 1 / [(1/0.863) + (1/0.87) + (1/(0.863 + 1.12))] = 0.36

                                                                                     Рис.2.4. Схема замещения(т.К-2)

i* yi = Ес *(1/хэкв2) + Еэкв4 * (1/хэкв5) + Еэкв2 * (1/( хвАТС + хэкв3))]

i* yi = 1*(1/0.87) + 1.128*(1/0.863) + 1.128*(1/(0.863 + 1.12))] = 3.016

Еэкв5 = 1.09

хэкв6 = хэкв2 // хэкв5 // ( хвАТС + хэкв3) = 0.356.

Iк-2= Ег1 / хг1 + Еэкв5 / (хэкв6 + хБТ1

Iк-2  = 1.128 /(1.2) + 1.09 / (0.356 + 0.55) = 2.143

Iк-2(кА) = Iк-2* Iб III = 2.143*32.07 = 68.72 кА

                                                                                     Рис.2.5. Схема замещения(т.К-2)

Точка К-3 ( на стороне НН ТСН1):

Рис. П.2.6. Схема замещения(т.К-3)

Еэкв6 = [Ег1*( хэкв6 + хБТ1) + Еэкв5* хг1] / [( хэкв6 + хБТ1) + хг1]

Еэкв6 = [1.128*0.906 + 1.09*1.2] / [( 0.906 + 1.2] = 1.1

хэкв7 = (хэкв6 + хБТ1) // хг1

хэкв7 = 0.906*1.2 /(0.906 + 1.2) = 0.516

Iк-3= Еэкв6 / (хэкв7 + хТСН1 )                                        Рис. П.2.7. Схема замещения(т.К-3)

Iк-3  = 1.1 /(0.516 + 8) = 0.129

Iк-3(кА) = Iк-3* Iб IV = 0.129*91.64 = 11.83 кА

Точка К-7 ( за ПРТСН2):

Рис. П.2.8. Схема замещения(т.К-7)

Еэкв7 = [Еэкв3экв3 + Еэкв2* (хэкв4 + хВАТС)/ [( хэкв3 + (хэкв4 + хВАТС)]

Еэкв7 = [1.07*0.863 + 1.128*(1.12 +0.348)] / [( 0.863 + 1.468] = 1.107

хэкв8 = (хэкв4 + хВАТС) // хэкв3

хэкв8 = 0.863*1.468 /(0.863 + 1.468) = 0.54

Iк-7 = Еэкв7 / (хэкв8 + хПРТСН2 )                                   Рис. П.2.9. Схема замещения(т.К-7)

Iк-7  = 1.107 /(0.54 + 6.562) = 0.156

Iк-7(кА) = Iк-7* Iб IV = 0.156*91.64 = 14.2 кА

Точка К-8 ( на стороне ВН ТСН4):

Рис. П.2.10. Схема замещения(т.К-8)

Еэкв8 = [Еэкв3 * (хг5  + хБТ5) + Ег5* (хэкв4 + хВАТС )] / [(хг5 + хБТ5) + (хэкв4 + хВАТС)]

Еэкв8 = [1.07*(1.2 + 0.525)  + 1.128*1.468] / [1.725 + 1.468] = 1.096

хэкв9 = (хэкв4 + хВАТС) // (хг5  + хБТ5)                      

хэкв9 = 1.725*1.468 /(1.725 + 1.468) = 0.793

Iк-8= Еэкв8 / (хэкв9 + хБТ4 ) + Ег4 / хг4     

        Рис.П.2.11. Схема замещения(т.К-8)

Iк-8  = 1.096 /(0.793 + 0.525) + 1.128 / 1.2 = 1.771    

Iк-8(кА) = Iк-8 * Iб III = 1.771*32.07 = 56.79 кА

Точка К-9 ( на стороне НН ТСН4):

Рис.П.2.12. Схема замещения(т.К-9)

Еэкв9 = [Еэкв8 * хг4 + Ег4* (хэкв9 + хБТ4 )] / [хг4 + (хэкв9 + хБТ4)]

Еэкв9 = [1.096*1.2 + 1.128*1.318] / [ 1.2 + 1.318] = 1.111

хэкв10 = хг4  // (хэкв9  + хБТ4)

хэкв10 = 1.2*1.318 /(1.2 + 1.318) = 0.628                                                                                                                                                                                              

Iк-9= Еэкв9 / (хэкв10 + хТСН4 )                      

Iк-9  = 1.111 /(0.628 + 8) = 0.128                           Рис.П.2.13. Схема замещения(т.К-9)

Iк-9(кА) = Iк-9 * Iб IV = 0.128*91.64 = 11.7 кА

Точка К-6 ( за ПРТСН1):

Еэкв10 = Еэкв7 = 1.107

хэкв11 = хэкв8 = 0.54

Iк-6= Еэкв10 / (хэкв11 + хНАТС  + хПРТСН1

Iк-6  = 1.107 /(0.54 + 2.48 + 6.25) = 0.119

Iк-6(кА) = Iк-6* Iб IV = 0.119*91.64 = 10.9 кА            Рис.П.2.14. Схема замещения(т.К-6)

Рис.П.2.15. Схема замещения(т.К-6)

Точка К-5 ( за обмоткой НН АТС):

Iк-5= Еэкв10 / (хэкв11 + хНАТС

Iк-5  = 1.107 /(0.54 + 2.48) = 0.367

Iк-5(кА) = Iк-6* Iб V = 0.367*54.98 = 20.1 кА            Рис.П.2.16. Схема замещения(т.К-5)

Точка К-10 ( на отходящих кабельных линиях 6 кВ РП – ТП ):

Рис.П.2.17. Схема замещения(т.К-10)

Для расчета тока короткого замыкания в точке К – 10 нужно предварительно выбрать сечения ВЛ – 6 кВ (ВЛ двухцепные), питающих РП (рис.П.2.18).

Рис.П.2.18. Схема питания РП ВЛ 6 кВ

Выбор  сечений ВЛ  проведем по допустимому току: Iдоп.дл.  >= Iраб.макс.

Iраб.макс. = 2Iрасч .

Iрасч. = S / 2** Uном.

Таблица П.2.1

Выбор сечения проводов ВЛ 6 кВ

Линия

Iрасч , А

Iраб.макс., А

Iдоп.дл.,А

Провод

Шины – ПР1

84.9

169.8

175

АС – 35 / 6.2

Шины – ПР2

113.2

226.4

265

АС – 70 / 11

Шины – ПР3

42.45

84.9

175

АС – 35 / 6.2

Шины – ПР4

42.45

84.9

175

АС – 35 / 6.2

Проверим выбранные сечения на термическое действие токов К.З. в начале ВЛ.

qmin =  (Вк)0.5 / С < = q

Вк = I2п.о.в нач.ВЛ*(tо.в. + tр.з. + Та),           I2п.о.в нач.ВЛ = I2к-9

С = 98 А*с0.5 / мм2 [3.стр.192].

tо.в. – время отключения выключателя. Принимаем выключатель ВМПЭ – 20 с tо.в = 0.12 с.  ,  Iокл.ном. = 20 кА  [3.стр.630 ].

tр.з – учитывает время срабатывания основной релейной защиты. (tр.з = 0.5 с.)

Та – постоянная времени цепи. Та =0.01 с [3. стр.150].

Вк = 11.72*(0.5. + 0.01. + 0.12) = 86.24*106 А2с

qmin =  (86.24 *106 )0.5 / 98 = 94.76 мм2

Принимаем провод АС – 95 / 16.

Допустимый ток термической стойкости при К.З. на отходящих  от РП КЛ.

Fmin = (Вк)0.5 / С

Вк = (Fmin*С)2 = (95*98)2 = 86.67*106  А2*с.

Вк = I2п.о.*(tо.в. + tр.з. + Та), где

Iп.о. = [Вк / (tо.в. + tр.з. + Та)]0.5

tо.в = 0.05 с для выключателя ВВТП - 10 / 630 -1600,  Iокл.ном. = 20 кА  [3.стр.630 ].

Iп.о. = [86.67*106   / (0.5. + 0.05. + 0.01)]0.5 = 12.44 кА.

Сопротивление двухцепной ВЛ с проводом  АС -  95 /16:

R = ½(r0*L) = ½(30.6*2 / 100) = 0.306 Ом

r0 – удельное активное сопротивление линии [Ом / км].

L – длина линии [км].

X = ½(x0*L) = ½(42.1*2 / 100) = 0.421 Ом

х0 – удельное реактивное сопротивление линии [Ом / км].

Z = (R2 + X2)0.5 – полное сопротивление линии [Ом].

Z = ((0.306)2 + (0.421)2) = 0.52 Ом

Ток короткого замыкания в точке К - 10:   хТ6(Т7) = хТСН4()

Iк-10= Еэкв9 / (хэкв10 + хТСН4 + zВЛ )

Iк-10  = 1.111 /(0.628 + 8 + 0.52) = 0.12

Iк-10(кА) = Iк-9 * Iб IV = 0.12*91.64 = 10.9 кА

Так как ток К.З. в точке №10 меньше тока термической стойкости КЛ (10.9 кА < 12.44 кА), то нет необходимости в установке токоограничивающей аппаратуры на шинах 6 кВ станции, питающих местную нагрузку.

Похожие материалы

Информация о работе