Расчет токов короткого замыкания для выбора аппаратов и токоведущих частей. Вариант 4, страница 2

Г3,Г4,Г5,Г6- 

ЭДС для турбогенераторов 100-1000 МВт принимаем по [3,стр.130] .

.

На основании полученных результатов представим расчетную схему, изображенную на рис. 4. 1. 1, в виде расчетной схемы замещения.

Рис. 4. 2. 1. Схема замещения.

4. 3. Определение токов короткого замыкания в соответствующих точках расчетной схемы.

Рассмотрим КЗ в точке К-1, которое является расчетным для всех цепей напряжения 330 кВ. В данном случае U_б=340 кВ, следовательно, I_б=100/(√3·340)=0,1698 кА.

На основании простейших последовательно-параллельных преобразований, включая  замену генераторов одним эквивалентным, получим схему, изображенную на рис. 4. 3. 1.а , для которой:

 ;

С помощью метода коэффициентов токораспределения преобразуем данную схему, изображенную на рис. 4. 3. 1.а , к лучевому виду, показанному на рис. 4. 3.1.б , который заключается в следующем:

1) определяем сопротивление эквивалентное сопротивлениям х₂₁, х₂₂,согласно выражению:

2) определяем коэффициенты распределения по ветвям :

;   

3)  далее определяем результирующее сопротивление :

4) теперь определяем реальные сопротивления ветвей :

;     

Рис. 4. 3. 1. К расчету КЗ в точке К-1.

На основании полученной схемы замещения, изображенной на рис. 4. 3. 1.б., получим следующие значения периодической составляющей токов короткого замыкания в начальный момент времени, направляемых к точке КЗ К-1 всеми источниками, причем расчет будем вести в именованных единицах:

кА;

кА;

кА.

Тогда суммарный ток КЗ подтекающий к точке К-1 будет равен:

кА.

Ударный ток КЗ имеет место через 0,01 с после начала КЗ и его величина определяется:

     (4. 9)

где I’’ - периодическая составляющая трехфазного тока КЗ в начальный момент времени, кА;

k_у – ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ Т_а  (принимаются в зависимости от места КЗ, или типа генератора на основании таблиц 3-7, 3-8 [1, стр. 181-182]).

Следовательно в нашем случае для системы- Т_а = 0,04, k_у=1,78  , для генераторов ТЭЦ- Т_а = 0,267, k_у=1,963 , для генераторов  КЭС - Т_а = 0,32, k_у=1,97  [1, стр. 182]  ударный ток КЗ будет составлять:

I_ук-1==18,55 кА.

Для выбора коммутационной аппаратуры необходимо знать токи КЗ в момент расхождения контактов выключателя . Это время для современных выключателей не превышает 0,2 с. При расчете периодической составляющей тока КЗ для момента времени до 0,5 с рекомендуют метод типовых кривых (рис. 3. 1[3, стр. 26]). Для этого:

1) приведем номинальный ток генераторов к ступени напряжения, где находится точка КЗ, по выражению:

,     (4. 10)

где U_сркз – средненоминальное напряжение той ступени, на которой произошло КЗ, кВ;

2) для каждого генератора определить отношения I’’_Гi/I’_ном и I’’_Гi/I’’_∑ ;

3) для заданного момента времении, в данном случае, кривой изображенной  на рис. 3. 1, а [3, стр. 26], определяют отношение I_Г /I’’_Гi , из которого находят значение периодической составляющей тока КЗ для момента времени ;

4) для системы ток КЗ является величиной не затухающей.

На основании полученного значения периодической составляющей тока КЗ для момента времени  можно определить соответствующее значение апериодической составляющей по выражению:

.     (4. 11)

В данном случае для установки в РУ ВН 330 кВ будем использовать выключатели ВГУ-330Б-40/3150У1 с собственным времем отключения=0,04 с. Тогда  :

1) приведенный номинальный ток генераторов будет равен:

От Г1, Г2 - I’_ном∑=2·160/(√3·340·0,85)=0,639 кА;

2) отношения  I’’_Гi/I’_ном для генераторов будут равны:

Для Г1, Г2- I’’_Г/I’_ном1∑=1,0322/0,639=1,615;

Для системы и генераторов КЭС это отношение меньше единицы поэтому для них