Расчетно-технологическая часть 4 страница
, (2.32)
где – действительное сопротивление участка, мОм;
– среднее напряжение в точке КЗ (базисное), кВ;
– напряжение приводимого участка, кВ.
Для трансформатора приведенное сопротивление равно:
(2.33)
Приведенное сопротивление линий определяется по формуле
, (2.34)
где – удельное сопротивление провода, Ом/км;
– длина линии, км;
– номинальное напряжение приводимого участка (линии), кВ
Схема замещения (одна секция шин ГПП) показана на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Схема замещения для расчета токов КЗ
Действующее значение периодической слагающей тока КЗ за первый период: (сверхпереходный ток) находится по формуле
(2.35)
Ударный ток к.з. находится по формуле
(2.36)
где – ударный коэффициент, равный
, (2.37)
где – постоянная времени затухания апериодической слагающей тока КЗ.
(2.38)
Расчёт ведётся в абсолютных единицах. Приведем пример для участка ГПП-ТП2 (точка К3, шины НН ТП2).
Активное сопротивление трансформатора ГПП, приведенное к ступени 10 кВ определим по формуле
(2.39)
где – потери короткого замыкания, кВт;
– напряжение обмотки низкого напряжения, кВ;
– номинальная мощность трансформатора, кВА.
– коэффициент трансформации.

Полное сопротивление трансформатора ГПП, приведенное к ступени 10 кВ определим по формуле
(2.40)

Индуктивное сопротивление трансформатора ГПП определим по формуле
(2.41)

Активное сопротивление трансформатора ТП-2, по формуле (2.39)

Полное сопротивление трансформатора ТП-2, по формуле (2.40)

Индуктивное сопротивление трансформатора ТП-2, по формуле (2.41)

Приводим сопротивления ВЛ 110 кВ к напряжению 10 кВ по формуле (2.32)


Эквивалентное активное сопротивление определяется по формуле
(2.42)

Эквивалентное реактивное сопротивление определяется по формуле
(2.43)

Полное сопротивление, по формуле (2.31)

Периодическая слагающая тока кз за первый период, по формуле (2.35)

Постоянная времени затухания апериодической слагающей, по (2.38)

Ударный коэффициент, по формуле (2.37)

Действующее значение полного тока КЗ за первый период, по формуле
(2.36)

Ток двухфазного КЗ:
(2.44)

Остальные участки рассчитываются аналогично. Расчет приведённых сопротивлений линий сведен в таблице 2.14.
Таблица 2.14 – Значения к расчету приведённых сопротивлений линий
Участок
| n
| L,км
| R'(10),мОм
| X'(10),мОм
| ГПП--ТП-2
|
| 0,047
| 7,59
| 2,09
| ТП-2--ТП-1
|
| 0,180
| 29,38
| 8,11
| ТП-1--ТП-5
|
| 0,189
| 184,45
| 10,40
| ГПП--ТП-7
|
| 0,432
| 136,03
| 19,43
| ТП-7--ТП-11
|
| 0,079
| 77,26
| 4,36
| ТП-11--ТП-15
|
| 0,147
| 142,92
| 8,06
| ГПП--ТП-8
|
| 0,136
| 60,38
| 6,78
| ТП-8--ТП-13
|
| 0,254
| 157,21
| 12,68
| ТП-13--ТП-12
|
| 0,070
| 68,56
| 3,87
| ГПП--ТП-9
|
| 0,228
| 141,24
| 11,39
| ТП-9--ТП-14
|
| 0,217
| 211,49
| 11,93
| ГПП--ТП-3
|
| 0,041
| 18,07
| 2,03
| ГПП--ТП-6
|
| 0,376
| 366,97
| 20,70
| ГПП--РУ-1
|
| 0,059
| 36,85
| 2,97
| ГПП--РУ-2
|
| 0,151
| 93,34
| 7,53
| ВЛ 110 кВ
|
| 12,000
| 21,27
| 22,02
|
Расчет приведённых сопротивлений трансформаторов сведен в таблице 2.15.
Таблица 2.15 – Значения к расчету приведённых сопротивлений трансформаторов
Место
| Марка
| Рк.Вт
| Uкз,%
| R'(10),Ом
| X'(10),Ом
| Z'(10),Ом
| ТП-1
| ТМГ12-1600/10
|
|
| 0,625
| 3,698
| 3,750
| ТП-2
| ТМГ12-250/10
|
| 4,5
| 5,200
| 17,233
| 18,000
| ТП-3
| ТМГ12-1000/10
|
| 5,5
| 1,050
| 5,399
| 5,500
| ТП-5
| ТМГ12-630/10
|
| 5,5
| 1,701
| 8,563
| 8,730
| ТП-6
| ТМГ12-630/10
|
| 5,5
| 1,701
| 8,563
| 8,730
| ТП-7
| ТМГ12-630/10
|
| 5,5
| 1,701
| 8,563
| 8,730
| ТП-8
| ТМГ12-160/10
|
| 4,5
| 9,180
| 26,585
| 28,125
|
Окончание таблицы 2.15
Место
| Марка
| Рк.Вт
| Uкз,%
| R'(10),Ом
| X'(10),Ом
| Z'(10),Ом
| ТП-9
| ТМГ12-400/10
|
| 4,5
| 2,875
| 10,876
| 11,250
| ТП-11
| ТМГ12-400/10
|
| 4,5
| 2,875
| 10,876
| 11,250
| ТП-12
| ТМГ12-630/10
|
| 5,5
| 1,701
| 8,563
| 8,730
| ТП-13
| ТМГ12-400/10
|
| 4,5
| 2,875
| 10,876
| 11,250
| ТП-14
| ТМГ12-400/10
|
| 4,5
| 2,875
| 10,876
| 11,250
| ТП-15
| ТМГ12-400/10
|
| 4,5
| 2,875
| 10,876
| 11,250
| ГПП
| ТДН-10000/110
|
| 10,5
| 0,060
| 1,048
| 1,050
|
Расчет токов короткого замыкания сведен в таблице 2.16.
Таблица 2.16 – Значения к расчету токов короткого замыкания
место КЗ
| Zсум,мОм
| Rсум,мОм
| Xсум,мОм
| I'',кА
| Ta
| Kу
| Iу,кА
| I(2)кз,кА
| ГПП--ТП-2
| 18061,527
| 5310,653
| 17263,132
| 3,516
| 0,0104
| 1,381
| 3,993
| 3,045
| ТП-2--ТП-1
| 22702,426
| 1315,719
| 22664,267
| 2,798
| 0,0549
| 1,833
| 4,324
| 2,423
| ТП-1--ТП-5
| 25908,450
| 1917,980
| 25837,359
| 2,451
| 0,0429
| 1,792
| 3,681
| 2,123
| ГПП--ТП-7
| 25889,129
| 1859,206
| 25822,284
| 2,453
| 0,0442
| 1,798
| 3,698
| 2,124
| ТП-7--ТП-11
| 25897,622
| 1924,874
| 25825,988
| 2,452
| 0,0427
| 1,791
| 3,681
| 2,124
| ТП-11--ТП-15
| 44826,419
| 9321,341
| 43846,555
| 1,417
| 0,0150
| 1,513
| 1,750
| 1,227
| ГПП--ТП-8
| 28315,827
| 3113,476
| 28144,135
| 2,243
| 0,0288
| 1,707
| 3,171
| 1,942
| ТП-8--ТП-13
| 28916,796
| 4024,835
| 28635,324
| 2,196
| 0,0227
| 1,643
| 2,969
| 1,902
| ТП-13--ТП-12
| 29872,252
| 4173,190
| 29579,316
| 2,126
| 0,0226
| 1,642
| 2,872
| 1,841
| ГПП--ТП-9
| 28321,104
| 3167,758
| 28143,387
| 2,243
| 0,0283
| 1,702
| 3,161
| 1,942
| ТП-9--ТП-14
| 29112,593
| 3224,341
| 28933,487
| 2,182
| 0,0286
| 1,705
| 3,080
| 1,889
| ГПП--ТП-3
| 28347,625
| 3323,236
| 28152,157
| 2,240
| 0,0270
| 1,690
| 3,131
| 1,940
| ГПП--ТП-6
| 17258,396
| 118,115
| 17257,991
| 3,680
| 0,4653
| 1,979
| 6,284
| 3,187
| ГПП--РУ-1
| 17279,140
| 234,611
| 17277,548
| 3,676
| 0,2345
| 1,958
| 6,190
| 3,183
| ГПП--РУ-2
| 17170,601
| 141,270
| 17170,020
| 3,699
| 0,3871
| 1,974
| 6,298
| 3,203
| Точка К2(шины 10 кВ ГПП)
| 9832,057
| 786,120
| 9800,580
| 6,460
| 0,0397
| 1,777
| 9,600
| 5,594
| Точка К1(ОРУ 110 кВ ГПП)
| 8161,634
| 676,120
| 8133,580
| 7,782
| 0,0383
| 1,770
| 11,507
| 6,739
|
В данном пункте рассчитаны токи КЗ в ключевых точках системы электроснабжения. Это необходимо для выбора и проверки по допустимым параметрам электрооборудования системы электроснабжения предприятия.
2.9 Выбор электрооборудования ГПП
Выбор выключателей и разъединителей.
Выключатели выбираются по следующим условиям.
По напряжению установки: UН ≥ UУСТ;
По номинальному току: IН ≥ Imax р;
По отключающей способности: Iотк≥ Iпτ;
По электродинамической стойкости: Iдин ≥IУД;
По термической стойкости: IТ2 .tТ ≥ ВК.
Разъединители выбираются по следующим условиям.
По напряжению установки: UН ≥ UУСТ;
По номинальному току: IН ≥ Imax р;
По электродинамической стойкости: Iдин ≥IУД;
По термической стойкости: IТ2 .tТ ≥ ВК.
Расчетное значение теплового импульса к.з. определяется по формуле
(2.45)
где – периодическая слагающая тока к.з. за первый период, кА;
– расчетное время к.з. (время срабатывания защиты и отключения выключателя), с. Определяется по формуле
(2.46)
где – время отключения выключателя (паспортная величина), с;
– время срабатывания релейной защиты. Для современной микропроцессорной РЗ принимается равным 0,1 с [1].
Например, для места установки на стороне 110 кВ: расчетное время к.з. определяется по формуле (2.47)

Расчетное значение теплового импульса к.з. определяется по формуле (2.48)

Выбор выключателей и разъединителей сведён в таблице 2.17.
Таблица 2.17 – Значения к выбору выключателей и разъединителей
Место установки
| Расчетные данные
| Выключа-тель
| Каталожные данные
| Разъеди-
нитель
| Каталожные данные
| С высшей стороны ГПП
| UУСТ, кВ.
|
| ВВБ-110/2000
| UН, кВ
|
| РНДЗ-110/1000
| UУСТ, кВ.
|
| Imax р,, А
| 57.6
| IН, А
|
| Imax р,, А
|
| Iпτ, кА
| 7,782
| Iотк, кА
| 31,5
| Iпτ, кА
|
| IУД, кА
| 11,507
| iдин, кА
|
| IУД, кА
|
| ВК = Iп(0)2 . Tоткл, кА2/с
| 7,57
| Iдин, кА
|
| ВК = Iп(0)2 . Tоткл, кА2/с
|
| IТ2 .tТ, кА2/с
|
| На вводе РУ 10 кВ и между секциями шин
| UУСТ, кВ.
|
| ВВ/ТEL-10/20-630 У1
| UН, кВ
|
| | | | Imax р,, А
| 597,06
| IН, А
|
| | | Iпτ, кА
| 6,46
| Iотк, кА
|
| | | IУД, кА
| 9,6
| iдин, кА
|
| | | ВК = Iп(0)2 . Tоткл, кА2/с
| 5,17
| Iдин, кА
| 31,5
| | | IТ2 .tТ, кА2/с
|
| | | На фидерах РУ 10 кВ
| UУСТ, кВ.
|
| ВВ/ТEL -10/20-630 У1
| UН, кВ
|
| РВ-10/400
| UУСТ, кВ.
|
| Imax р,, А
| 173,17
| IН, А
|
| Imax р,, А
|
| Iпτ, кА
| 6,46
| Iотк, кА
|
| Iпτ, кА
|
| IУД, кА
| 9,6
| iдин, кА
|
| IУД, кА
|
| ВК = Iп(0)2 . Tоткл, кА2/с
| 5,17
| Iдин, кА
| 31,5
| ВК = Iп(0)2 . Tоткл, кА2/с
|
| IТ2 .tТ, кА2/с
|
|
Выбор ограничителей перенапряжения.
Выбираются ограничители перенапряжения серии ОПН. Для защиты трансформатора со стороны 110 кВ устанавливаем ОПН-110/88/10/450-У1. Со стороны 10 кВ устанавливаем ОПН-10/11,5-10/400-У1.
Выбор шин 10 кВ.
Выбираю прямоугольные шины АД31 50х5 мм. Проводим проверку:
- по длительно допустимому току: Iдоп =665 А >Imax р = 597.06 А
- по электродинамической стойкости: расчетное напряжение в материале шин определяется по формуле
(2.47)
где – длина шины, м;
и – высота и ширина шины, м;
– расстояние между шинами, м.

σдоп =75 МПа. > σрасч = 0,29 МПа
- проверка на механический резонанс: собственная частота колебания определяется по формуле
(2.48)

>200 Гц, резонанс невозможен.
|