Расчет параметров схемы замещения турбогенератора ТВВ-200-2

Исходные данные:

Турбогенератор Г-1, Г-2, Г-3: ТВВ-200-2

P_ном = 200 МВт, cosφ = 0.85, x^”_d= 0,19, x₂ = 0,23, r = 0,002 ое, U_ном = 15,75 кВ, P_о/P_ном = 1

Трансформатор Т-1, Т-2 (Т-3):

S_ном = 250 МВА, U_ном = 347(121) КВ, u_к = 11 (10,5) %

Автотрансформатор АТ:

S_ном = 250 МВА, U_{ном В} = 330 КВ, U_{ном С} = 128,8 КВ, u_кВ-С = 10 %

Нагрузка:

Н₁ = 150 МВА

Н₂ = 200 МВА

Асинхронный электродвигатель АД-1-2:

P_ном = 5 МВт, cosφ = 0,91, I_п/I_ном = 5,6, U_ном = 6 КВ, P_о/P_ном = 1, N_о/N_ном = 0,7

Линия Л-1:

l = 220 км, Х₁ = 0,33 Ом/км, r = 0,065 Ом/км

Линия Л-2:

l = 60 км, Х₁ = 0,4 Ом/км, r = 0,13 Ом/км

Трансформатор ТСН:

S_ном = 16 МВА, U_ном = 15,75 КВ, u_к = 20 %

Рисунок 2.1. Схема электрической системы.

Расчет параметров схемы замещения производим в относительных единицах . Базисные напряжения на шинах принимаем равными средним номинальным напряжениям ступеней:

U_1б = 330 кВ, U_2б = 115 кВ, U_3б = 15,75 кВ, U_4б = 6,3 кВ

За базисную мощность принимаем S_б = 1000 МВА.

Базисные токи на различных ступенях напряжения:

I_1б =  =  = 1,75 кА,       I_2б =  =  = 5,02 кА

I_3б =  =  = 36,657 кА, I_4б =  =  = 91,59 кА

ЭДС системы принимаем Е_с = 1

Сопротивления между РУ ВН и системой:

Х_л1 = Х₁* L  = 0,667,              Х_л2 = Х₂* L  = 1,815

            ЭДС генераторов:

Ег = 1 + x^”_d sinφ = 1 + x^”_{d *} = 1,1

Схема замещения генераторов:

Х_г = x^”_d  = 0,808

S_ном =  = 235,29 МВА

            Сопротивление трансформаторов блока Т₁, Т₂:

Х_Т1 = Х_Т2 = u_к  = 0,44

            Сопротивление трансформатора блока Т₃:

Х_Т3 = u_к  = 0,42

            Сопротивление автотрансформатора АТ:

Х_АТ = u_кв-с  = 0,4

            Сопротивление трансформатора ТСН:

Х_ТСН = u_к  = 12,5

            Эквивалентная схема замещения приведена на рис. 2.2.

 

Рисунок 2.2. Эквивалентная схема замещения

            Преобразуя «звезду» сопротивлений Х₆, Х₇, Х_8-9 в треугольник приведем схему к виду рис. 2.3.

Х₁₁ = Х₄ + Х₅ = 1,248

Х₁₂ = Х_8-9 = Х₈ + Х₉ = 1,228

Х₁₄= Х₇ + Х₆ +  = 2,818

Х₁₅= Х₁₂ + Х₆ +  = 1,899

Рисунок 2.3. Эквивалентная схема замещения

Выполни м расчет токов короткого замыкания в точке К-3.

Эквивалентная схема замещения расчета для точки К-3 примет вид рис. 2.4.

 

Рисунок 2.4. Эквивалентная схема замещения для расчета К-3

Х₁₆ = Х₂ + Х₃ = 1,248

            Начальные значения периодических составляющих тока короткого замыкания в ветвях схемы:

I_но16 =  = 1,542 КА

I_но1 =  = 2,623 КА

I_но14 =  = 0,621 КА

I_но15 =  = 1,013 КА

I_но11 =  = 1,542 КА

            Начальные значения периодической составляющей суммарного тока короткого замыкания

I_ноΣ = I_но16 + I_но1 + I_но14 + I_но15 + I_но11 = 1,542 + 2,623 + 0,621 + 1,013 + 1,542 = 7,341 КА

            Выполним расчет ударного тока. Принимаем Т_а = 0,14, К_уд = 1,935

i_у16 =  К_уд I_но16 = 4,22 КА

i_у01 =  К_уд I_но1 = 7,178 КА

i_у14 =  К_уд I_но14 = 1,699 КА

i_у15 =  К_уд I_но15 = 2,772 КА

i_у11 =  К_уд I_но11 = 4,219 КА

Суммарное значение ударного тока

i_у∑ = i_у16 + i_у01 + i_у14 + i_у15 + i_у11 = 20,089 КА

            Определим токи короткого замыкания для расчетного времени короткого замыкания. Предполагается установка воздушных выключателей в РУ-330 кВ, по этому примем расчетное время расхождения контактов выключателя 0,01 + 0,08 = 0,09 с.

            Периодическая составляющая тока короткого замыкания

I_пτ = γ_пτI_но16 + I_но1 + I_но14 + γ_пτ I_но15 + γ_пτ I_но11 = 7,136 КА, где γ_пτ = 0,95

            Значение апериодической составляющей на момент времени τ = 0,09 с

i_аτ =  I_н0 γ_пτ =  7,341 0,525 = 5,459 КА, где где γ_пτ =  = 0,525