Проект реконструкции подстанции «Страковичи». Составление схемы замещения электрической сети

Минимальныйрежим характеризуется условиями, противоположными максимальному режиму (при отключенной практически возможной части источников питания, генераторов, трансформаторов, линий), а схема соединений принимается такой, при которой по защищаемому элементу проходит минимальный ток КЗ.

Расчетная схема строится на основе схемы электрической сети и главных схем электрических соединений подстанции. В расчетную схему вводятся все источники питания, участвующие в подпитке места короткого замыкания, и соответственно все элементы электрической сети связывающие источники питания и место КЗ (линии электропередач, трансформаторы, реакторы, и т.п.). Точки КЗ выбираются в таких местах системы, чтобы выбираемые в последующих расчетах аппараты были поставлены  в  наиболее тяжелые условия. Наиболее практичными точками являются   сборные   шины. Место точек КЗ выбраны исходя из нормальной схемы подстанции, когда отключен секционный выключатель 35 кВ и отключен секционный выключатель 10кВ, а разъединители разведены.

Составление схемы замещения электрической сети.

В нормальном режиме работы подстанция «Страковичи» получает питание линиям от ВЛ – 35кВ ПС Светлогорск (тр-р Т1) и ПС-35кВ Сосновый Бор (тр-р Т2). Наиболее тяжелый режим в данном случае – при включенном СВ 35 кВ. Расчетная схема сети для определения токов короткого замыкания имеет следующий вид.

Рисунок 4.1- Расчетная схема сети.

Для исходной расчетной схемы составим схему замещения и рассчитаем ее параметры. Расчет токов КЗ производим методом приближенного приведения относительных единиц.

Рисунок 4.2 - Схема замещения электрической сети.

Базисные условия принимаем следующие: МВ·А;               кВ;  кВ

Базисное сопротивление будем вычислять по формуле:

                                                                                                  (4.1)

где Sб – базисная мощность, МВА;

      Uбi – базисное напряжение i-ой ступени, кВ;

Ом.

Находим базисный ток каждой ступени трансформации:

                                                                                             (4.2)

 кА;

 кА.

Рассчитаем сопротивления элементов схемы замещения. Сопротивление системы находим по формуле:

                                                                                                (4.3)

где Zci – сопротивление i-ой системы, заданное в именованных единицах, Ом

о.е.,    о.е.;

о.е.,   о.е.

Сопротивление линии находим по формуле:

                                                                             (4.4)

где  – удельное сопротивление  участка линии, Ом/км;

       L – длина  участка линии, км;

     Uср – среднее напряжение, кВ;

о.е.

о.е.

Трансформаторы Т1 и Т2 ПС «Страковичи» имеют следующие параметры:

Т1 марка трансформатора ТМН-4000/35

МВА ,  Uкmin=8,6 %   Uкmax=7,0 %;

Т2 марка трансформатора ТМН-2500/35

МВА ,  Uкmin=6,85%   Uкmax=6,0 %.

Рассчитаем сопротивление трансформатора по формуле:

                                                                                         (4.5)

о.е.;

о.е.

о.е.;

о.е.

4.2 Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания будем производить методом приближенного приведения в относительных единицах. Для этого находим ток КЗ в относительных единицах по формуле:

                                                                                            (4.6)

где E – ЭДС данной ветви, о.е;

      Zсумм – суммарное сопротивление ветви, о.е.

Затем определяем ток КЗ в именованных единицах по формуле:

                                                                                           (4.7).

Подставим формулу (4.6) в (4.7) и получим:

                                                                                   (4.8).

Определяем ток трехфазного КЗ в т. К1 для минимального и максимального режима по формуле (4.8):

кА;

     кА.

Определяем ток трехфазного КЗ в т. К2 для максимального режима по формуле (4.8):

кА;

кА.

Определяем ток трехфазного КЗ в т. К3 для минимального и максимального режима по формуле (4.8):

кА;

кА.

Определяем ток трехфазного КЗ в т. К4 для минимального и максимального режима по формуле (4.8):

кА;

кА.

Определяем ударный ток в именованных единицах в т. К1-К4 для максимального режима :

                                                                                                        (4.9)

где   – ударный коэффициент, принимается в зависимости от класса напряжения и вида КЗ. Принимаем = 1,61 при КЗ на шинах 35 кВ и  = 1,8 при КЗ на шинах 10 кВ.

     кА;

 кА;

     кА;

 кА.

Определяем ударный ток в именованных единицах в т. К1-К4 для минимального  режима:

     кА;

 кА;

     кА;

 кА.

4.3 Выбор коммутационной аппаратуры

К коммутационной аппаратуре на подстанции «Страковичи» относятся силовые выключатели номинального напряжения 35 и 10 кВ, разъединители,  предохранители. Ниже приведен выбор  данной аппаратуры, предлагаемой к установке на подстанции.

4.3.1 Выбор выключателей

При выборе выключателей необходимо учитывать основные требования, предъявляемые к ним. Выключатели должны надежно отключать любые токи: нормального режима и КЗ, а также малые индуктивные и емкостные токи без появления при этом опасных коммутационных перенапряжений. Для сохранения надежной работы системы отключение КЗ должно производится как можно быстрее; выключатель должен быть приспособлен для быстродействующего АПВ.

Выбор выключателей производится по условиям приведенным ниже