средненоминальное напряжение соответствующей ступени, кВ.
6) реактор, который задается сопротивлением хр в именованных единицах, вводиться в расчетную схему сопротивлением в о.е.:
.
(3.6)
Определим теперь параметры расчетной схемы при SБ=1000 МВ·А, присваивая им определенный порядковый номер и опуская символ “*”:
1) энергосистема:
,
;
2) воздушные линии электропередач:
;
3) двухобмоточные трансформаторы :
,
;
4) синхронные генераторы:
,
;
5) результирующее сопротивление 2-х параллельных секционных реакторов:
;
На основании полученных результатов представим расчетную схему в виде расчетной схемы замещения (рис. 3.2).
EС=1
1/0,2
2/3,72 3/3,72 4/3,72
К1
 |
5/1,67 6/1,67 7/1,38
К3
14/…
К4
К2 11/2,52
10/2,58
8/2,58 12/… 13/… 9/2,58
К5 К6 EГ3=1,08
EГ1=1,08 EГ2=1,08
Рис.3.2. Общая схема замещения
- КЗ в точке К1
EС=1
1/0,2
 |
2/3,72 3/3,72 4/3,72
К1
5/1,67 6/1,67 7/1,38
11/2,52
8/2,58 9/2,58 10/2,58
EГ1=1,08 EГ2=1,08 EГ3=1,08
Рис.3.3. Схема замещения для КЗ в точке К1
Найдем результирующие сопротивления последовательно и параллельно расположенных элементов:
х30=х2/3=х3/3=х4/3=3,72/3=1,24;
х31=х7+х10=1,38+2,58=3,96.
Преобразуем треугольник сопротивлений в звезду:
х33=х5·х6/(х5+х6+х11)=1,67·1,67/(1,67+1,67+2,52)=0,48;
х34=х5·х11/(х5+х6+х11)=1,67·2,52/(1,67+1,67+2,52)=0,72;
х35=х11·х6/(х5+х6+х11)=2,52·1,67/(1,67+1,67+2,52)=0,72.
EС=1
1/0,2
30/1,24 К1
33/0,48
35/0,72 31/3,96
34/0,72 9/2,58 EГ3=1,08
8/2,58
EГ1=1,08 EГ2=1,08
Рис.3.4
Результирующие сопротивления последовательно расположенных элементов:
х32=х1+х30=0,2+1,24=1,44;
х36=х8+х34=2,58+0,72=3,3;
х37=х9+х35=2,58+0,72=3,3.
EС=1
32/1,44 К1
33/0,48 31/3,96
36/3,3 37/3,3 EГ3=1,08
EГ1=1,08 EГ2=1,08
Рис.3.5
По методу коэффициентов токораспределения:
хЭКВ=х36/2=х37/2=3,3/2=1,65;
с1=с2=хЭКВ/х36=хЭКВ/х37=1,65/3,3=0,5;
х∑=хЭКВ+х33=1,65+0,48=2,13;
х38=х39= х∑/с1= х∑/с2=2,13/0,5=4,26.
К1
32/1,44 38/4,26 39/4,26 31/3,96
EС=1 EГ1=1,08 EГ2=1,08 EГ3=1,08
Рис.3.6
Принимаем базисные условия:
UБ=115 кВ;
SБ=1000 МВ·А;
IБ= SБ /(
· UБ);
(3.7)
IБ= 1000 /(·115)=5,02
(кА).
1) Начальное значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ в именованных единицах (в момент t=0):
;
(3.8)
2) Ударный ток трехфазного КЗ в именованных единицах:
(3.9)
где kу – ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ Та.
Выявлено, что ударный ток трехфазного КЗ обычно имеет место через 0,01с после начала КЗ.
В нашем случае по формуле (3.9):
3) Максимальное значение апериодической составляющей тока трехфазного КЗ в момент времени t=τ:
(3.10)
, (3.11)
где
- собственное время отключения выключателя,
с;
- минимальное время действия релейной
защиты. Принимаем =0,01 секунд.
В нашем случае:
=0,04÷0,05 с =0,05 с, тогда
по формуле (3.11):
0,05+0,01=0,06 (с).
По формуле (3.10):
4) Периодическая составляющая тока трехфазного КЗ в
момент времени t=τ (
) определяется с помощью метода
типовых кривых. Для этого необходимо найти номинальный ток источника питающей
ветви по формуле:
, (3.12)
и
оценить отношение 
.
Если ≥ 1, то по кривым для
момента времени τ определяется γ*τ:
γ*τ=/
,
(3.13)
а
затем находится :
= γ*τ·. (3.14)
Если
< 1, то принимается:
= . (3.15)
В нашем случае по формулам (3.12)-(3.15):
, значит 
= 
=3,49
кА;
, значит γ*τ=0,91,
0,91·1,27=1,16 (кА);
, значит γ*τ=0,9,
0,9·1,37=1,23 (кА);
3,49+2·1,16+1,23=7,04
(кА).
- КЗ в точке К2
EС=1
1/0,2
|
2/3,72 3/3,72 4/3,72
5/1,67 6/1,67 7/1,38
К2 11/2,52
8/2,58 9/2,58 10/2,58
EГ1=1,08 EГ2=1,08 EГ3=1,08
Рис.3.7. Схема замещения для КЗ в точке К2
Найдем результирующие сопротивления последовательно и параллельно расположенных элементов:
х30=х2/3=х3/3=х4/3=3,72/3=1,24;
х31=х7+х10=1,38+2,58=3,96.
Преобразуем треугольник сопротивлений в звезду:
х33=х5·х6/(х5+х6+х11)=1,67·1,67/(1,67+1,67+2,52)=0,48;
х34=х5·х11/(х5+х6+х11)=1,67·2,52/(1,67+1,67+2,52)=0,72;
х35=х11·х6/(х5+х6+х11)=2,52·1,67/(1,67+1,67+2,52)=0,72.
EС=1
1/0,2
30/1,24
33/0,48
К2 35/0,72 31/3,96
34/0,72 9/2,58 EГ3=1,08
8/2,58
EГ1=1,08 EГ2=1,08
Рис.3.8
Результирующие сопротивления последовательно расположенных элементов:
х32=х1+х30=0,2+1,24=1,44;
х36=х9+х35=2,58+0,72=3,3.
EС=1
32/1,44
33/0,48 31/3,96
34/0,72 36/3,3 EГ3=1,08
К2EГ2=1,08
8/2,58
EГ1=1,08
Рис.3.9
По методу коэффициентов токораспределения:
хЭКВ=х31·х32/(х31+х32)=3,96·1,44/(3,96+1,44)=1,06;
с1=хЭКВ/х31=1,06/3,96=0,27;
с2=хЭКВ/х32=1,06/1,44=0,74;
х∑=хЭКВ+х33=1,06+0,48=1,54;
х37=х∑/с1=1,54/0,27=5,7;
х38=х∑/с2=1,54/0,74=2,08.
EС=1 EГ3=1,08
38/2,08 37/5,7
34/0,72 36/3,3
К2
EГ2=1,08
8/2,58
EГ1=1,08
Рис.3.10
По методу коэффициентов токораспределения:
хЭКВ=
;
с1=хЭКВ/х38=1,04/2,08=0,5;
с2=хЭКВ/х37=1,04/5,7=0,18;
с3=хЭКВ/х36=1,04/3,3=0,32;
х∑=хЭКВ+х34=1,04+0,72=1,76;
х39=х∑/с1=1,76/0,5=3,52;
х40=х∑/с2=1,76/0,18=9,78;
х41=х∑/с3=1,76/0,32=5,5.
К2
39/3,52 8/2,58 41/5,5 40/9,78
EС=1 EГ1=1,08 EГ2=1,08 EГ3=1,08
Рис.3.11
Принимаем базисные условия:
UБ=6,3 кВ;
SБ=1000 МВ·А;
IБ= 1000 /(·6,3)=91,64
(кА).
По формуле (3.8):
По формуле (3.9):
В нашем случае:
=0,12÷0,2 с =0,2 с.
По формуле (3.11):
0,2+0,01=0,21 (с).
По формуле (3.10):
По формулам (3.12)-(3.15):
, значит = =26,03
кА;
, значит γ*τ=0,71,
0,71·38,36=27,24 (кА);
, значит γ*τ=0,88,
0,88·17,99=15,83 (кА);
, значит γ*τ=0,95,
0,95·10,12=9,61 (кА);
26,03+27,24+15,83+9,61=78,71
(кА).
- КЗ в точке К5
Для ограничения токов КЗ на шинах генераторного напряжения на ТЭЦ применяются секционные реакторы. Обычно этой меры оказывается недостаточно для получения желаемого токоограничивающего эффекта у потребителей, поэтому необходима установка линейных реакторов.
Результирующее сопротивление цепи КЗ до реактора Х∑ можно определить по выражению:
, Ом. (3.16)
Требуемое сопротивление цепи КЗ для обеспечения Iном ОТК=20 кА:
,
Ом. (3.17)
Сопротивление реактора:
Ом.
(3.18)
Затем по UНОМ и IНОМ выбирают
реактор с большим 
.
По формулам (3.16)-(3.18):
;
;
Наибольшая передаваемая мощность на 1 цепь каждого линейного реактора в нашем случае равна 5 МВт, каждый линейный реактор имеет по 3 кабельные линии. Значит загрузка по мощности каждого линейного реактора равна:
Р=3·5=15 (МВт).
Ток в линейном реакторе вычисляется по формуле:
;
(3.19)
Выбираем реактор типа РБД 10-2500-0,14У3 с UНОМ=10 кВ, IНОМ=2150А, хНОМ=0,14 Ом (х12=0,14 Ом).
(3.20)
По формуле (3.9):
В нашем случае:
=0,04÷0,05 с =0,05 с.
По формуле (3.11):
0,05+0,01=0,06 (с).
По формуле (3.10):
;
= 
=20,21 кА.
- КЗ в точке К6
По формулам (3.16)-(3.18):
;
;
Ранее было определен ток в РСН:
IР=500 А.
Выбираем в качестве РСН1, РСН2, РРСН три реактора типа РБ 10-630-0,25У3 с UНОМ=10 кВ, IНОМ=630А, хНОМ=0,25 Ом (х13=0,25 Ом).
По формулам (3.20), (3.9):
В нашем случае:
=0,04÷0,05 с =0,05 с.
По формуле (3.11):
0,05+0,01=0,06 (с).
По формуле (3.10):
;
= 
=12,54 кА.
- КЗ в точке К3
EС=1
1/0,2
|
2/3,72 3/3,72 4/3,72
5/1,67 6/1,67 7/1,38
11/2,52 К3
8/2,58 9/2,58 10/2,58
EГ1=1,08 EГ2=1,08 EГ3=1,08
Рис.3.12. Схема замещения для КЗ в точке К3
Найдем результирующие сопротивления последовательно и параллельно расположенных элементов:
х30=х2/3=х3/3=х4/3=3,72/3=1,24.
Преобразуем треугольник сопротивлений в звезду:
х33=х5·х6/(х5+х6+х11)=1,67·1,67/(1,67+1,67+2,52)=0,48;
х34=х5·х11/(х5+х6+х11)=1,67·2,52/(1,67+1,67+2,52)=0,72;
х35=х11·х6/(х5+х6+х11)=2,52·1,67/(1,67+1,67+2,52)=0,72.
EС=1
1/0,2
30/1,24
33/0,48
35/0,72 7/1,38
К3
34/0,72 9/2,58
8/2,58 10/2,58
EГ3=1,08
EГ1=1,08 EГ2=1,08
Рис.3.13
Результирующие сопротивления последовательно расположенных элементов:
х32=х1+х30=0,2+1,24=1,44;
х36= х37= х8+х34= х9+х35=0,72+2,58=3,3.
Из генератора 1 и генератора 2 сделаем один эквивалентный: х38=х36/2=х37/2=3,3/2=1,65;
х39=х36+х38=0,48+1,65=2,13.
32/1,44 39/2,13 7/1,38
К3
10/2,58
EС=1 EГ12=1,08
EГ3=1,08
Рис.3.14
По методу коэффициентов токораспределения:
хЭКВ=х32·х39/(х32+х39)=1,44·2,13/(1,44+2,13)=0,86;
с1=хЭКВ/х32=0,86/1,44=0,6;
с2=хЭКВ/х39=0,86/2,13=0,4;
х∑=хЭКВ+х7=0,86+1,38=2,24;
х40=х∑/с1=2,24/0,6=3,73;
х41=х∑/с2=2,24/0,4=5,6.
К3
40/3,73 41/5,6 10/2,58
EС=1 EГ12=1,08 EГ3=1,08
Рис.3.15
Принимаем базисные условия:
UБ=6,3 кВ;
SБ=1000 МВ·А;
IБ= 1000 /(·6,3)=91,64
(кА).
По формуле (3.8):
По формуле (3.9):
- КЗ в точке К4
По формулам (3.16)-(3.18):
;
;
Ранее было определен ток в РСН:
IР=500 А.
Выбираем в качестве РСН3 реактор типа РБ 10-630-0,25У3 с UНОМ=10 кВ, IНОМ=630А, хНОМ=0,25 Ом (х14=0,25 Ом).
По формулам (3.20), (3.9):
Таблица 3.1
Результаты расчёта токов КЗ
|
Точка КЗ |
Источник |
Ino, кА |
Inτ, кА |
iaτ, кА |
iу, кА |
|
К1 (ОРУ110 кВ) |
Система |
3,49 |
3,49 |
0,25 |
8,39 |
|
Генератор 1 |
1,27 |
1,16 |
1,2 |
3,5 |
|
|
Генератор 2 |
1,27 |
1,16 |
1,2 |
3,5 |
|
|
Генератор 3 |
1,37 |
1,23 |
1,3 |
3,78 |
|
|
Суммарный |
7,4 |
7,04 |
3,95 |
19,17 |
|
|
К2 (ГРУ 6 кВ) |
Система |
26,03 |
26,03 |
2,67 |
69,94 |
|
Генератор 1 |
38,36 |
27,24 |
18,98 |
105,79 |
|
|
Генератор 2 |
17,99 |
15,83 |
8,9 |
49,61 |
|
|
Генератор 3 |
10,12 |
9,61 |
3,53 |
27,91 |
|
|
Суммарный |
92,5 |
78,71 |
34,08 |
253,25 |
|
|
К3 (на выводах генератора 3) |
Система |
24,57 |
--- |
--- |
66,02 |
|
Генератор 1+2 |
17,67 |
--- |
--- |
48,73 |
|
|
Генератор 3 |
38,36 |
--- |
--- |
105,79 |
|
|
Суммарный |
80,6 |
--- |
--- |
220,54 |
|
|
К4 (за РСН3) |
Суммарный |
12,12 |
--- |
--- |
32,64 |
|
К5 (за линейным ре-актором) |
Суммарный |
20,21 |
20,21 |
22,02 |
55,9 |
|
К6 (за РСН1) |
Суммарный |
12,54 |
12,54 |
9,73 |
33,77 |
4. Выбор аппаратов
Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока в цепи в любых режимах (длительная
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.