- •1 Расчет электрической сети
- •Характеристика сетевого района
- •Расчет нагрузок подстанции
- •1.3 Выбор силовых трансформаторов
- •1.4 Выбор схем электрических сетей
- •1.5 Расчет приведенных нагрузок подстанции
- •1.6 Расчет кольцевой схемы сети
- •1.7 Расчет магистральной схемы сети
- •1.8 Технико – экономический расчет сетей
- •1.9 Выбор рабочих ответвлений на обмотки высокого напряжения трансформатора и определения действительного напряжения на шинах низкого напряжения
- •2 Выбор оборудования и электрических аппаратов
- •2.1 Выбор автотрансформаторов
- •2.2 Выбор схемы питания собственных нужд
- •2.3 Расчет токов короткого замыкания
- •Выбор токоведущих частей и изоляторов
- •Выбор выключателей
- •Выбор разъединителей
- •Выбор трансформаторов тока
- •Выбор трансформатора напряжения.
- •2.9 Выбор ограничителей
- •2.10 Выбор релейной защиты трансформатора
- •Описание схемы ру 35 кВ
- •Индивидуальное задание
- •Охрана труда
- •3. Экономическая часть
- •3.1. Расчёт энергетических показателей сети
- •3.2. Определение капитальных затрат по линиям электропередач
- •3.3. Расчет технико - экономических показателей сети
2.3 Расчет токов короткого замыкания
При выборе токоведущих частей и коммутационных аппаратов учитывается влияние токов короткого замыкания на их работу.
Для определения значений этих токов составляется схема замещения, когда все магнитные связи трансформаторов заменены электрическими.
где Sб=1000МВА, Uб=Uср, Iб=Sб/(√3*Uб)
Рисунок 15. Расчетная схема
Сопротивление системы определяется по формуле:
Хс=Х1=хс*(Sб/Sс.ном) отн.ед. (34)[1]
где хс=0,2 – номинальное сопротивление системы,
Sб=1000 МВА – номинальная базовая мощность,
Sс.ном=4400 МВА – номинальная мощность системы.
Х1= отн.ед.
Сопротивление линий определяется по формуле:
Хл=Х2=Х3=Худ*L*(Sб/Uср2), отн.ед. (35)[1]
где Худ=0,4 Оь/км – удельное усредненное значение одного км линии,
L=50 км – протяженность линий данного класса напряжений,
Uср=115 кВ – среднее напряжение по шкале данного класса.
Хл=Х2=Х3= отн.ед.
Сопротивление обмоток трансформатора определяется по формуле:
Хт=(Uк%*Sб)/(100*Sнт), отн.ед. (36)[1]
где Uк% - напряжение короткого замыкания обмоток,
Sнт – номинальная мощность трансформатора, МВА.
Для трансформатора напряжение короткого замыкания определяется каждой из сторон обмоток:
Uтв= 0,5*(Uкв-н%+Uкв-с%-Uкс-н%), % (37)[1]
Uтв= 0,5*(Uкв-с%+Uкс-н%-Uкв-н%), % (38)[1]
Uтв= 0,5*(Uкв-н%+Uкс-н%-Uкв-с%), % (39)[1]
Uтв= %
Uтв= %
Uтв= %
Хтв=Х4=Х5= отн.ед.
Хтс=Х8=Х9= отн.ед.
Хтн=Х6=Х7= отн.ед.
Расчет точки К1:
Рисунок 16. Расчетная схема замещения для точки К1, К2 и К3.
Х10=Х1+Х2/2 (40)[1]
Х10=
Базовые условия:
Iб=Sб/(√3*Uб), кА (41)[1]
Iб= кА
Расчеты производятся для токов короткого замыкания, приходящих с энергосистемы, так как со стороны потребителей кратковременные токи ниже номинальной величины не представляют угрозы для оборудования.
Начальное значение периодической составляющей определяется по формуле:
Iпо= Iб*(Ес/ Х10), кА (42)[1]
где Ес – ЭДС системы, принимается = 1, так как точка короткого замыкания К1 находится на значительном расстоянии от источника питания.
Iпо= кА
Апериодическая составляющая тока короткого замыкания в момент времени определяется по формуле:
iа=√2* Iпо*е-/Та, кА (43)[1]
где Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания.
Момент времени определяется по формуле:
=tсв+0,01, с (44)[1]
где tсв – время, через которое наступает максимальное мгновенное значение полного тока после начала процесса короткого замыкания, с.
Предлагается установка выключателей типа ВГУ-110, с собственным временем отключения 0,028 с. Тогда:
=0,028+0,01=0,038 с.
iа= кА
Ударный ток короткого замыкания определяется по формуле:
Iу=√2* Iпо*Ку, кА, (45)[1]
где Ку – ударный коэффициент, для системы он равен 1,717
Iу= кА
Периодическая составляющая тока короткого замыкания для энергосистемы равна начальному значению, то есть:
Iп= Iпо, кА (46)[1]
Iп= кА.
Для остальных точек короткого замыкания расчеты производятся аналогично и сводятся в таблицу 11.
Таблица 11 - Результаты расчетов токов короткого замыкания
Точка КЗ |
источник |
Трехфазное КЗ |
||||
Iпо, кА |
iа, кА |
Iу, кА |
Iп, кА |
|||
К1 |
Шины 110 кВ |
энергосистема |
|
|
|
|
К2 |
Шины 35 кВ |
|
|
|
|
|
К3 |
Шины 10 кВ |
|
|
|
|