Определение размаха изменения напряжения на шинах распределительных устройств и главной понизительной подстанции

Задача  1

От энергосистемы (см. рисунок) мощностью короткого замыкания S_кс  и напряжением U_с по двухцепной воздушной линии W длиной L питается главная понизительная подстанция (ГПП) металлургического завода, на которой установлен понизительный трансформатор Т мощностью S_т   и напряжением короткого замыкания  U_к. От вторичной обмотки трансформатора через печной трансформатор ПТ мощностью S_пт питается дуговая сталеплавильная печь ДСП-12,5.

Напряжение на выводах вторичного напряжения печного трансформатора U₂, активное и реактивное сопротивления печного трансформатора, приведенные к  U_2, равны r_пт и x_пт. Активное и индуктивное сопротивление короткой сети ДСП равны  r_кс и x_кс. Погонное индуктивное сопротивление воздушной линии x_уд. В период расплавления число эксплуатационных коротких замыканий одной печи доходит до F раз в минуту.

Исходные данные приведены в таблице.

Требуется:

1. Определить размах изменения напряжения на шинах РУ и ГПП.
2. Рассмотреть возможность подключения «спокойной» нагрузки к шинам РУ.
3. Определить ток эксплуатационного короткого замыкания и сравнить его с допустимым условием по ПУЭ.

                                       Решение:

1)Индуктивное сопротивление системы

                                    X_c=U²_c/S_kc=110²/1600=7,56 Ом

ГПП  W    Uc=110кВ                                   Индуктивное сопротивление ВЛ

X_л=x_уд*L/2=0,4*10/2=2 Ом

                                                Индуктивное сопротивление трансформатора

Т             ТДГ-40000/110                  

РУ-10кВ        U₁                                                    Мощность к.з. на шинах РУ

ПТ               ЭТЦК-9000/10                               Мощность к.з. на шинах  ГПП

КС       U₂
                ДСП-12,5                                      Размах изменения напряжения на шинах РУ                                                                                                                                                                                

Рис.1                                    

                                 Размах изменения напряжения на шинах ГПП

2)Определяем возможность подключения спокойной нагрузки к шинам РУ.

В соответствии с ГОСТ 13109-97 допустимый размах напряжения на входах спокойной нагрузки, для заданной F=2мин^-1, не должен превышать 3%. Поэтому к шинам РУ  подключать нельзя. Ее следует подключать, например, от другой секции ГПП.

3)Определение тока эксплуатационного к.з.

Приведенные к низкой стороне индуктивные сопротивления системы, линии и трансформатора:

Х^’_с=Х_с/к²=7,56/366,7²=56,23      мкОм » 0,056 мОм

Х^’_л=х_л/к²=2/366,7²=14,88           мкОм » 0,015 мОм

Х^’_т=х_т/к²=31,76/366,7²=236,23   мкОм »             0,236 мОм

Результирующее индуктивное сопротивление контура:

Х_рез= Х^’_с+ Х^’_л+ Х^’_т+Х_ПТ+Х_кс=0,056+0,015+0,236+1,03+2,51=3,85 мОм

Результирующее активное сопротивление контура:

R_рез=R_ПТ+R_кс=0,15+0,64=0,79  мОм

Полное сопротивление контура:

Z=

Ток эксплуатационного к.з.

Определяем номинальный ток трансформатора

В соответствии с ПУЭ, если будет выполнено условие I_эк.з, то устанавливать реакто- ры для ограничения I_эк.з  не требуется. I_эк.з  » 1,82 I_кТП,  поэтому в реакторе нет необходимости.

ЗАДАЧА 2