7.1 Расчетная схема

Рисунок 7.1 – Расчетная схема

7.2 Схема замещения

Рисунок 7.2 – Схема замещения

7.3 Расчет сопротивлений

Прежде чем рассчитывать токи необходимо выбрать секционный реактор, установленный на ГРУ.

Секционный реактор выбирается по условиям:

1. U_{НОМ, LR} U_УСТ;

2. I_{НОМ, LR} I_MAX.

Максимальный ток для секционного реактора:

, (7.1)

где S _{НОМ, G} – полная номинальная мощность генератора,

U _{НОМ, G} – напряжение на выводах генератора.

Выбираем реактор РБДГ 10-3200-0,18 У3

1. 10 кВ = 10 кВ;

2. 3,2 кА > 3,03 кА.

Расчет сопротивлений производим в относительных единицах. Принимаем базисную мощность равную S _Б = 1000МВА.

7.3.1 Рассчитаем сопротивление энергосистемы:

, (7.2)

где S _Б – базисная мощность;

S _Н – мощность энергосистемы

7.3.2 Рассчитаем сопротивление линий:

, (7.3)

где – удельное сопротивление 1км линии. Для линий 6 – 220 км = 0,4 Ом/км;

l – длина ЛЭП, км;

U_СР – ближайшее большее напряжение по ряду средних напряжений, кВ.

7.3.3 Рассчитаем сопротивление блочных трансформаторов ТДЦ-250000/220 и ТД-200000/220:

, (7.4)

где - индуктивное сопротивление обмоток трансформатора.

7.3.4 Рассчитаем сопротивление генераторов ТВВ-160-2Е и ТВВ-200-2:

(7.5)

где Х_d^” – сверхпереходное сопротивление генератора по продольной оси.

Рассчитаем сопротивления генераторов на ГРУ ТВФ-63-2:

Рассчитаем сопротивления трансформаторов связи ТДРН-40000/220:

Рассчитаем сопротивление реактора:

, (7.6)

где X _НР – номинальное сопротивление реактора. Указывается в типе реактора.

Найдем сопротивление трансформатора собственных нужд (ТСН):

(7.7)

7.4 Преобразование схемы для точки к–1

Объединяем сопротивления всех линий в одну, складывая их параллельно. X₁₈ = X₂ || X₃ =

X₁₈ =

Сложим последовательно сопротивления энергосистемы и линий:

X₁₉ = X₁ + X₁₈

X₁₉ = 0,476 + 0,242 = 0,718

Рисунок 7.3 – Преобразования схемы относительно точки К–1

Ток при коротком замыкании течет через сопротивления X_4, X₅, X₆, X_7, X₈, X₉, X₁₀, X₁₁, X₁₂, X₁₃, X₁₅, X₁₆, X₁₉. Не учитываем сопротивления X₁₄ и X₁₇, так как ток при коротком замыкании в точке К-1 через них не течет.

X₂₀= X₄ + X₅ = 0,42 + 0,813 = 1,23

X₂₁= X₆ + X₇ = 0,525 + 1,169 = 1,69

X₂₂= X₂₃= X₈ + X₉||X₁₀ = X₁₁ + X₁₂||X₁₃ = 0,327 +

X₂₄ = (X₂₂ + X₁₅) || (X₂₃ + Х₁₆) =

Перейдем к следующей схеме:

Рисунок 7.4 – Лучевая схема для точки К–1

7.5 Расчет токов короткого замыкания для точки к–1

7.5.1 Расчет начального действующего значения периодической состав– ляющей тока КЗ, I_П0 (t=0)

Определим базисный ток I _Б:

, (7.8)

где S_Б-базисная мощность, U_СР,КЗ- напряжение на той ступени, где произошло КЗ.

Рассчитаем I_П0 энергосистемы и генераторов:

, (7.9)

где Е_X^” – сверхпереходное ЭДС источника. Для системы Е_X^”=1.

X _РЕЗ – результирующее сопротивление генерирующей ветви до точки КЗ.

, (7.10)

где U₀, I₀ – фазные напряжение и ток статора синхронного генератора,

X _d” – сверхпереходное сопротивление генератора

Е_X^” = 1 – для энергосистемы

Е_X^” = 1,08 – для генераторов мощностью ниже 100 МВт

Е_X^” = 1,13 – для генераторов мощностью свыше 100 МВт

7.5.2 Расчет ударного тока, i _УД

, (7.11)

где К_УД – ударный коэффициент [1, табл. 3.6, с. 110]

, (7.12)

К_УД = 1,78 – для энергосистемы

К_УД = 1,955 – для генератора ТВФ-63-2

К_УД = 1,963 – для генератора ТВВ-160-2

К_УД = 1,969 – для генератора ТВВ-200-2

7.5.3 Расчет апериодической составляющей тока КЗ в момент времени

, (7.13)

где – момент разведения контактов выключателя,

Т_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ

Т_а = 0,03 – 0,04 c – для энергосистемы

Т_а = 0,31 с – для генератора ТВФ-63-2

Т_а = 0,267 с – для генератора ТВВ-160-2

Т_а = 0,222 с – для генератора ТВВ-200-2

7.5.4 Расчет периодической составляющей тока КЗ в момент времени

Так как система является источником бесконечной мощности, то

Для остальных генерирующих ветвей нужно сначала определить источником, какой мощности они являются. Для этого определим номинальный ток:

(7.14)

Определим соотношение

Значит, генератор G1 является источником конечной мощности. По кривой соответствующей каждому значению для определим коэффициент К:

(7.15)

Для генератора G2:

Определим соотношение

Значит, генератор G2 является источником конечной мощности. По кривой соответствующей каждому значению для определим коэффициент К:

Для генераторов G3, G4:

Значит это источник ограниченной мощности.

Таблица 7.1 Суммарные токи короткого замыкания для точки К–1

I ПО, кА	i УД, кА	i аτ, кА	I пτ, кА
8,58	22,92	5,38	7