Рисунок 6. Электрическая схема замещения

Выполняем расчёт каждого из сопротивлений схемы замещения. Преобразовываем схему замещения цепи к.з. до состояния: от каждого источника до места к.з. одно результирующее сопротивление.

По расчётной рисунок и электрической схемах замещения (рис.6) находим относительные сопротивления энергосистемы до шин подстанции:

где Sб – базисная мощность, МВА;

Sкз1,2 – мощность трёхфазного к.з. каждой системы, МВА.

Расчёт относительного сопротивления энергосистемы до шин подстанции.

Относительные сопротивления линий:

где x0 – активное сопротивление 1 км линии, Ом/км;

l‘1,2 – длина каждой линии, км;

Uср – среднее напряжение в месте установки данного элемента, кВ.

Длина линий:

l2=l14(3.3.4)

Расчёт длины каждой линии, км:

Расчёт относительных сопротивлений линий, о.е.:

Расчётные значения напряжения к.з. обмоток трансформаторов:

где uкВ-С, uкВ-Н, uкС-Н – напряжения к.з. для каждой пары обмоток силового трансформатора, %.

Расчёт значений напряжений к.з. обмоток силового трансформатора, %:

Относительные сопротивления обмоток силового и районного трансформаторов:

,(3.3.12)

где Sн тр – номинальная мощность трансформатора, МВА; uк – напряжение к.з. для обмотки районного трансформатора, %. Расчёт относительных сопротивлений обмоток силового и районного трансформатора, о.е.:

Расчёт эквивалентного сопротивления до точки К-1 , о.е.:

,(3.3.14)

 (3.3.15)

 (3.3.16)

Расчёт эквивалентного сопротивления до точки К-2 , о.е.:

, (3.3.17)

, (3.3.18)

, (3.3.19)

, (3.3.20)

 (3.3.21)

При условии, что э.д.с. источников одинаковы по значению и фазе, сопротивление X*б6 линии, соединяющей оба источника, можно исключить, т.к. ток по нему не протекает.

, (3.3.22)

Расчёт эквивалентного сопротивления до точки К-3 , о.е.:

При условии, что э.д.с. источников одинаковы по значению и фазе, сопротивление X*б12 линии, соединяющей оба источника, можно исключить, т.к. ток по нему не протекает.

, (3.3.23)

, (3.3.23)

, (3.3.25)

, (3.3.26)

, (3.3.30)

Схема замещения для расчёта эквивалентного сопротивления до точки КЗ.

Расчёт токов короткого замыкания на шинах РУ

Расчёт токов к.з. на шинах 110 кВ.

Удалённость точки к.з. по величине расчётного сопротивления:

где X *рез1,2 – результирующее сопротивление от источника до места к.з. (X *рез1= X *б1; X *рез2= =X *б2);

Sc1,2 – мощность системы, МВА.

Расчёт удалённости точки к.з. для источников, о.е.:

По удалённости точки к.з. выбираем каким методом необходимо определять величины тока к.з.:

Действующее значение периодической составляющей 3-х фазного тока удалённого к.з. с помощью приближённого метода:

Расчёт периодической составляющей, кА:

Номинальный ток источника:

Расчёт номинального тока источника, кА:

Расчёт ведём для выключателя типа: ВГТ-220-40/2500 У1.

Для данного выключателя tСВ=0,035, с.

Время от начала к.з. до расхождения контактов выключателя:

где tРЗ min – время срабатывания релейной защиты, с, принимаемое tРЗ=0,01 с;

tСВ – собственное время отключения выключателя: от момента подачи импульса на электромагнит отключения привода выключателя до момента расхождения контактов, с.

Расчёт времени отключения, с:

Определяем n* по типовым кривым при τ=0,045 с. Получаем n*=0,945.

Расчёт действующего значения периодической составляющей 3-х фазного тока к.з., кА:

.

Максимальное значение апериодической составляющей 3-х фазного тока к.з. в момент расхождения контактов выключателя:

где Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з., с, получаемая из табл.7 [6]; для выключателя класса 110 кВ Та=0,03 с.

Расчёт апериодической составляющей 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:

Ударное значение 3-х фазного тока к.з.:

где kу – ударный коэффициент, определяемый по табл.3 [4]; для выключателя класса 110 кВ

kу=1,72.

Расчёт ударного 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:

Полный 3-х фазный ток к.з.:

Расчёт полного 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:

Находим суммарные составляющие 3-х фазного тока к.з., кА:

Расчёт токов к.з. на шинах 2×25 кВ.

Расчёт удалённости точки к.з. для источников, о.е.:

Расчёт периодической составляющей 3-х фазного тока к.з., кА:

Расчёт номинального тока источника, кА:

Расчёт ведём для выключателя типа: ВВС-27,5-20/1600 УХЛ1.

Для данного выключателя tСВ=0,06, с.

Расчёт полного времени отключения, с:

Определяем n* по типовым кривым при τ=0,07 с. Получаем n*=1,01.

Расчёт действующего значения периодической составляющей 3-х фазного тока к.з., кА:

Расчёт апериодической составляющей 3-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 27,5 кВ Та=0,04 с), кА:

Расчёт ударного 3-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 27,5 кВ kу=1,6), кА:

Расчёт полного 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:

Расчёт токов к.з. на шинах 10 кВ.

Расчёт удалённости точки к.з. для источников, о.е.:

Расчёт периодической составляющей 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:

Расчёт ведём для выключателя типа: ВВ/TEL-10-12,5/1000.

Для данного выключателя tСВ=0,015, с.

Расчёт полного времени отключения, с:

Расчёт апериодической составляющей 3-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 10 кВ Та=0,01 с), кА:

Расчёт ударного 3-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 10 кВ kу=1,72), кА:

Расчёт полного 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:

Проверка токоведущих частей, изоляторов и аппаратуры по результатам расчёта токов короткого замыкания

Выбранные по условию нормального режима работы аппараты, необходимо проверить по условиям короткого замыкания, т.е. на электродинамическую и термическую устойчивость.

Расчёт величины теплового импульса для всех РУ

Для удобства проверки выполняют расчёт величины теплового импульса для всех РУ по выражению:

где Iп – начальное значение периодической составляющей тока к.з., кА;

Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з., с.

Полное время отключения:

где tРЗ – время срабатывания релейной защиты рассматриваемой цепи;

tВ – полное время отключения выключения до погасания дуги, с.

РУ-110 кВ:

Марка выбранного выключателя: ВГТ-110-40/2500 У1.

Параметры для расчётов: tРЗ=2 с, tВ=0,055 с, Та=0,03 с.

Полное время отключения, с:

Расчёт величины теплового импульса, кА2×с:

РУ-2×25 кВ:

Марка выбранного выключателя: ВВС-27,5-20/1600 УХЛ1.

Параметры для расчётов: tРЗ=1 с, tВ=0,08 с, Та=0,04 с.

Полное время отключения, с:

Расчёт величины теплового импульса, кА2×с:

РУ-10 кВ:

Марка выбранного выключателя: ВВ/ТЕL-10-20/1000.

Параметры для расчётов: tРЗ=1 с, tВ=0,025 с, Та=0,01 с.

Полное время отключения, с:

Расчёт величины теплового импульса, кА2×с:

Фидера 2×25 кВ:

Марка выбранного выключателя: ВВС-27,5-20/1600 УХЛ1.

Параметры для расчётов: tРЗ=0,5 с, tВ=0,08 с, Та=0,04 с.

Полное время отключения, с:

Расчёт величины теплового импульса, кА2×с:

Фидера 10 кВ:

Марка выбранного выключателя: ВВ/ТЕL-10-20/1000.

Параметры для расчётов: tРЗ=0,5 с, tВ=0,025 с, Та=0,01 с.

Полное время отключения, с:

Расчёт величины теплового импульса, кА2×с:

Проверка токоведущих элементов

Проверку токоведущих элементов выполняют:

- на электродинамическую устойчивость:

Для этого необходимо определить механическое напряжение расч, возникающее в токоведущих элементах при к.з.:

где – расстояние между соседними опорными изоляторами, м (РУ-10 кВ =1 м);

а – расстояние между осями соседних фаз, м (в РУ-10 кВ а=0,25 м);

iу – ударный ток трёхфазного к.з., кА;

W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м3.

Момент сопротивления однополостных прямоугольных шин при расположении на ребро:

где b – толщина шины, м;

h – ширина шины, м.

Далее, расчётное напряжение сравнивают с допустимым для различных алюминиевых сплавов.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6