Проектирование релейной защиты системы электроснабжения

постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ, с.

2.Предварительный расчет токов КЗ

 при раздельной работе силовых трансформаторов

с расщепленными обмотками НН

Произведем расчет токов КЗ для выбора аппаратов и проводников, их проверки по условиям термической и электродинамической стойкости при КЗ.

1.Расчет сопротивлений элементов схемы замещения (рис. 2.1).

Расчет токов КЗ произведем в именованных единицах. Определим сопротивления схемы замещения, приведенные к базисному напряжению кВ.

Сопротивление системы:

Ом. 

Сопротивление ВЛЭП 110 кВ W1 (W2):

Х2=Ом. 

Сопротивление трансформатора ТРДН – 32000/110  Т1 (Т2):

Ом.

Ом. 

Ом. 

Активное и реактивное сопротивления кабеля КЛЭП W3 :

Ом, 

Ом, 

где   и   – удельные активное и реактивное сопротивления кабеля  ААШв  – (табл.3.5 [4]).

Активное и реактивное сопротивления кабеля КЛЭП W9 (W10):

Ом,

Ом,

где   и   – удельные активное и реактивное сопротивления кабеля  ААГ – (табл.3.5 [4]).

Сопротивление трансформатора ТМ – 1600/10  Т7 (Т8,Т9,Т10):

Ом.

Сопротивление синхронного двигателя  СТД-3150-2ЗУХЛ4  (МВА)  при  :

Сопротивление асинхронного двигателя  ГАЗ(МВА)  при  :

Ом

. Активное и реактивное сопротивления кабеля КЛЭП W7 (W8):

Ом,

Ом,

где   и   – удельные активное и реактивное сопротивления кабеля  ААГ – (табл.3.5 [4]).

. Активное и реактивное сопротивления кабеля КЛЭП W5 (W6):

Ом,

Ом,

где   и   – удельные активное и реактивное сопротивления кабеля  ААГ – (табл.3.5 [4]).

Ом.

                         Рис.2.1. Схема замещения прямой (обратной) последовательности

распределительной сети системы электроснабжения

2.Расчет токов КЗ.

Расчет тока КЗ в точке К-1.

Суммарное реактивное сопротивление от энергосистемы до точки K-1 равно

Ом.

.

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке K-1 на шинах ГПП (ПГВ) со стороны энергосистемы равно

кА.

.

Расчет тока КЗ в точке K-2.

Суммарное реактивное сопротивление от энергосистемы до точки K-2 равно

Ом.

Суммарное активное сопротивление от энергосистемы до точки K-2 равно

Ом.

Суммарное полное сопротивление от энергосистемы до точки K-2 равно

Ом.

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке K-2 на шинах РП со стороны энергосистемы равно

кА.

кА кА.

Таким образом, в данном случае, условие термической стойкости кабеля  выполняется.

Расчет тока КЗ в точке K-3.

Суммарное реактивное сопротивление от энергосистемы до точки K-3 равно

Ом.

Суммарное активное сопротивление от энергосистемы до точки K-3 равно

Ом.

Суммарное полное сопротивление от энергосистемы до точки K-3 равно

Ом.

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке K-3 равно

кА кА.

3. Уточненный расчет токов КЗ

3.1. Расчет токов трехфазного КЗ за трансформатором с РПН

1.Определим токи трехфазного КЗ за силовым трансформатором типа ТРДН – 32000/110  и сопротивления его обмоток, приведенные к стороне ВН.

Согласно ГОСТ 12965-85 [5]: , . Напряжения, соответствующие крайним ответвлениям: кВ, кВ.

Рис.3.1 Схема замещения прямой (обратной) последовательности

участка сети от ЭС до точки К-1

Определим минимальные и максимальные сопротивления схемы замещения участка сети (от ЭС до точки K-1), приведенные к  (рис.3.1):

Сопротивление системы в ее максимальном режиме работы:

Ом.

Сопротивление системы в ее минимальном режиме работы:

Ом.

Сопротивление линии равно

Ом.

Максимальное и минимальное сопротивления силового трансформатора ГПП с учетом работы устройства РПН равны:

Ом.

Ом.

Схема замещения трансформатора с расщепленными обмотками имеет вид трехлучевой звезды. Сопротивление луча, обращенного к зажиму высшего напряжения, составляет , а сопротивление двух других лучей составляет .

С учетом этого:

Ом.

Ом.

Ом.

Ом.

Ом.

Ом.

Максимальное и минимальное сопротивления схемы замещения участка сети (от ЭС до точки К-1), приведенные к  равны

Ом.

Ом.

Определим максимальные и минимальные первичные токи, проходящие через защищаемый трансформатор при КЗ между тремя фазами на шинах 10 кВ:

кА.

кА.

2.Определим токи трехфазного КЗ за силовым трансформатором типа ТРДН – 32000/110 и сопротивления его обмоток, приведенные к стороне НН.

Максимальный ток трехфазного КЗ в точке K-1, приведенный к нерегулируемой стороне НН:

кА.

Минимальный ток трехфазного КЗ в точке K-1, приведенный к нерегулируемой стороне НН:

кА.

Минимальный ток двухфазного КЗ в точке K-1, приведенный к нерегулируемой стороне НН:

Результирующее сопротивление от ЭС до точки K-1 в максимальном режиме (рис. 3.2), приведенное к  равно

Ом.

Результирующее сопротивление от ЭС до точки K-1 в минимальном режиме (рис. 3.2), приведенное к кВ  равно

Ом.

Рис.3.2. Схема замещения прямой (обратной) последовательности

распределительной сети системы электроснабжения

3.2. Расчет токов КЗ за цеховыми трансформаторами

Рассчитаем максимальные и минимальные токи КЗ за цеховым трансформатором Т9  в точке K-7.

1.Расчет максимального тока КЗ в точке K-7.

Определим полное сопротивление трансформатора, приведенное к стороне