Дипломный проект Скачков М.Ю. Реконструкция 220 кВ Олёкма ПДФ от10 (Реконструкция ПС 220-35-6 Олекма), страница 3

Необходимостьустановки ремонтной перемычки в схеме 5АН определяется возможностьюотключения одного из трансформаторов на время ремонта выключателя. Атакже при отключении одной из ВЛ такая схема позволяет оставить в работеоба трансформатора в автоматическом режиме (АВР трансформатора). Схема165АН эффективно работает с перетоком мощности через узел, чем спотребителем на этом узле.

[5].В послеаварийных режимах допускаетсяснижение или даже перерыв транзитных перетоков мощности, а такжеограничениеэлектроснабженияпотребителейприусловиисохраненияустойчивости в сечениях и обеспечения допустимых токовых нагрузок.1.3 Расчёт токов короткого замыканияОднимизнаиболееэлектроустановоклюбойответственныхсложности,дляшаговприобеспеченияпроектированиинадежностииработоспособности системы в заданных условиях является расчет токовкороткогозамыкания.Наоснованииданногорасчетавдальнейшемпроизводится проверка выбранного оборудования, расчет релейной защиты итоковедущих частей понижающей станции.

Расчет ведется для режиматрехфазного КЗ [6]. Составим расчётную схему цепи КЗ. Схему внешнегоэлектроснабжения ПС дополним схемой ТП, на которой укажем используемыетрансформаторы, шины и др. устройства преобразования энергии. Схемавыполняется для максимального расчетного режима. (рисунок 1.2).ИП1ИП2l’l’’220 кВ35 кВК-1К-26 кВК-3Рисунок 1.2 – Расчетная схема подстанции17Далее выполним электрическую схему замещения (рисунок 1.3), заменивна расчетной схеме все элементы соответствующими сопротивлениями.Сопротивления данной схемы замещения имеют индуктивный характер, т.к.индуктивная составляющая много больше реактивной [8].Ес2Ес1Х*160,237Х*c10,059Х*C20,05Х*160,237220 кВХ*70,039Х*В10,5Х*Н10,7635 кВХ*70,039К-1*Х С10Х*В20,5Х*С20Х*Н20,76К-26кВК-3Рисунок 1.3 – Электрическая схема замещенияТак как в схеме замещения каждая обмотка трансформатора представлена,как отдельный элемент, сопротивление каждой обмотки рассчитаем поотдельности.Припреобразованиисхемызамещениясопротивленияэлектрических аппаратов и ЛЭП целесообразно учитывать в относительныхединицах, приняв одно произвольное значение базисной мощностиМВА [7].В соответствии с Заданием на проектирование от ОАО «СО ЕЭС», от 11 ноября2014 г.

на подстанции будет установлен второй трансформатор ТДТН –25000/220-УХЛ1 параметры которого представлены в таблице 1.218Таблица 1.2 – Параметры трансформатора ТДТН –25000/220-УХЛ1ТипНоминальная Ном. напр. кВмощность,НапряжениеТоккороткогоXX,замыкания, %%ВН СН НН ХХ КЗ ВН- ВН- СНСН НН НН230 27,5 6,6 30,0 130 12,5 22,0 9,5 0,6трансформаторакВАТДТН - 25000/220-25000Потери,кВтРассчитаем значения каждого из сопротивлений схемы замещения. Порасчётной схеме (рисунок 1.3) и схеме замещения (рисунок 1.4) определимотносительные сопротивления энергосистемы до шин подстанции определимпо формулам (1.1), (1.2):X*с1 Sб;Sкз1X*с2 гдеSб,Sкз2(1.1)(1.2)Sб – базисная мощность, МВА; Sкз1,2 – мощность трёхфазного КЗ каждойсистемы, МВА.Расчёт относительного сопротивления системы до шин подстанции, о.е.X*с1 100 0,059 ;1700X*с2 100 0,05 .2000Относительные сопротивления линий определим по формуле (1.3):19X*л16  x 0  I1 гдеSб,2Uср(1.3)x0 – активное сопротивление 1 км линии, Ом/км; l‘1,2 – длина каждойлинии, км; Uср – среднее напряжение в месте установки данного элемента, кВ.Длину линии определим по выражению (1.4):l1'  l1  l2 .(1.4)Определим длину каждой линии, км:l1'  53,2 57  110.2 .Произведем расчет относительных сопротивлений линий, о.е.:X*Л16  0,4 110,2 X*Л7  0,4  53,2 100 0,237 ;2302100 0,039 .2302Расчётные значения напряжения КЗ обмоток трансформаторов определимпо выражениям (1,5), (1.6), (1.7):u кВ  0,5  (u кВС  u кВН  u кСН ) ;(1.5)u кС  0,5  (u кВС  u кСН  u кВН ) ;(1.6)u кН  0,5  (u кВН  u кСН  u кВС ) ,(1.7)20где uкВ-С, uкВ-Н, uкС-Н – напряжения КЗ для каждой пары обмоток силовоготрансформатора, %.Рассчитаем значение напряжений КЗ обмоток силовоготрансформатора, %:u кВ  0,5  (12,5  22,0  9,5)  12,5 ;u кС  0,5  (12,5  9,5  22,0)  0 ;u кН  0,5  (22,0  9,5  12,5)  19 .Произведем расчет относительных сопротивлений обмоток силовоготрансформатора по формулам (1.8), (1.9), (1.10), (1.11):гдеX*В1  X*В2 u кВ Sб;100 Sнтр(1.8)X*С1  X*С2 u кС Sб;100 Sнтр(1.9)X*Н1  X*Н2 u кН Sб;100 Sнтр(1.10)X*Т1  X*Т2 u к Sб,100 Sнтр(1.11)Sн тр – номинальная мощность трансформатора, МВА; uк – напряжение КЗдля обмотки районного трансформатора, %.Определим значение относительных сопротивлений обмоток силового ирайонного трансформатора, о.е.:21X*В1  X*В2 12,5 100 0,3125 ;100 25X*С1  X*С2 X*Н1  X*Н2 0 100 0;100 2519 100 0,76 .100 25Определим эквивалентное сопротивление до точки К-1 (рисунок 1.4), о.е.:а)Ес1220 кВЕс2Х*10,0245Х*7 /20,0195Х*C 2 /20,013К-1б)Ес1Ес2Х*Р20,0279*Х Р10,0518220 кВК-1Рисунок 1.4 – Схема замещения длярасчёта сопротивления до точки К1*X16**X16 X160,237  0,237 * 0,119 ;*0,237  0,237X16  X1622X*cIX*c1  X*c10,059  0,059 * 0,0285 ;Xc1  X*c1 0,059  0,059X*cI 0,015 ;2X*c2X*c2  X*c20,05  0,05 * 0,025 ;Xc2  X*c2 0,05  0,05X*c2 0,025 0,013 ;22X*Л7X1*X*Л7  X*Л70,039  0,039 * 0,0195 ;X Л7  X*Л7 0,039  0,039*X*cI X160, 019 0, 015  0,0245 ;222X*Л7 * X1*0,00975  0,0245** X Л72X Р1  X1 0,02450,00975 0,0518 ;20,013X*c22X*Л7 X*c2X*c2 X*Л7*22  0,013  0,00975  0,00975  0,013  0,0279 .X Р2 220,0245X1*Определим эквивалентное сопротивление до точки К2 (рисунок 1.5), о.е.:23а)Ес1б)Ес1Ес2*220 кВХ10,0245Х*C2 /20,013Х*10,0245К-1Х*Л16 /20,059535 кВЕс2220 кВХ*C2 /20,013Х*40,2256Х*7 /20,0195Х*3 /20,156335 кВК-2К-2в)Ес135 кВЕс2Х*Р40,3744Х*Р30,6753К-2Рисунок 1.5 – Схема замещения длярасчёта сопротивления до точки К2X*3  X*В1  X*Н1  0,5  0  0,5 ;X*3 0,5 0,25 ;22X*4*X16X*3 X*7 0,1563  0,25  0,00975  0,2256 ;222X*Р3  X1*  X*4 X*4  X1* 0,0245  0,2256  0,4252  0,6753 ;X*c2224X*Р4X*c2 X*4 2X*4X*c22  0,013  0,2256  0,1563  0,3744 .*X1Определим эквивалентное сопротивление до точки К3 (рисунок 1.6), о.е.:а)Ес1Ес2Х* 10,0245220 кВб)*Х C2 /20,013Ес1Ес2Х*10,0245*Х Л16 /20,0595220 кВХ*7 /20,019510 кВХ*5 /20,793Х*C2 /20,013Х*60,2268К-310 кВв)Ес110 кВЕс2Х*Р51,3625К-3Х*Р61,2268Рисунок 1.6 – Схема замещения длярасчёта сопротивления до точки К3X*5  X*В  X*С  0,5  0,76  1.26 ;X*5 1,26 0,63 ;2225К-3X*6X*Р6*X16X*5 X*7 0,63  0,0595  0,00975  0,6658 ;222X*c2 X*5 2X*c22  0,013  0,793  0,4208  1,2268 .*X1X*5 Рассчитаем токи КЗ на шинах 220 кВ.

Удалённость точки КЗ по величинерасчётного сопротивления определим по формулам (1.12), (1.13):X*расч1 Sс1 * X рез1 ;Sб(1.12)X*расч2 Sс2 * X рез2 ,Sб(1.13)где X*расч1,2 – результирующее сопротивление от источника до места КЗ Sс1,2 –мощность системы, МВА.Произведем расчёт удалённости точки КЗ, о.е.:X*расч1 X*расч2  0,0518   ;100650 0,0279  0,1814 ;100X*расч2  0,1814  3 .При расчёте токов КЗ для второго источника используем метод типовыхкривых [8], т.к.

точка КЗ считается неудалённой.26Определимдействующеезначениепериодическойсоставляющейтрехфазного тока КЗ по выражению (1.14):Sб.3  Uср  X*рез1Iп1 (1.14)Вычислим периодическую составляющую трёхфазного тока КЗ, кА:Iп1 100 4,847 .3  230  0,0518Действующее значение тока КЗ определим с помощью метода типовыхкривых по формуле (1.15):Iп2  n*  I* '' ,(1.15)где I '' – относительное значение сверхпереходного тока источника, о.е.; n* *коэффициент, характеризующий степень изменения тока КЗ во времени взависимости от степени удаленности точки КЗ.

Определяется параметр потиповым кривым [7].Определим относительное значение тока источника по формуле (1.16):I* '' гдеI''Iнист,(1.16)I'' –действующее значение сверхпереходного тока источника, о.е.; Iнист –номинальный ток источника, кА.Произведем расчет действующего значения сверхпереходного токаисточника по выражению (1.17):27I'' Sб3  Uср  X*рез2.(1.17)Вычислим действующее значения сверхпереходного тока источника, кА:100 9.3  230  0,0279I'' Номинальный ток источника рассчитаем по формуле (1.18):Sс2.3  UсрIнист (1.18)Определим номинальный ток источника, кА:Iнист 650 1,634 .3  230Расчёт относительного значения сверхпереходного тока источника, о.е.:I* '' 4,847 2,966 .1,634Произведем расчет для выключателя типа ВГТ-220П-40/2500 ХЛ1, дляданного выключателя tСВ=0,035, с [9]. Время от начала КЗ до расхожденияконтактов выключателя определим по формуле (1.19):  t РЗ min  t св ,(1.19)где t РЗ min  0.01c – время срабатывания релейной защиты, с, t св – собственноевремя отключения выключателя.Выполним расчет времени отключения, с:28  0,01  0,035  0,045 .Определяем n* по типовым кривым при τ = 0,045 с.

Получаем n*= 0,945.Расчёт действующего значения периодической составляющей трехфазноготока КЗ, кА:Iп2  0,945  2,966  2,803 .Максимальное значение апериодической составляющей трехфазного токаКЗ при выключении определим по формуле (1.20):iа  2  Iп  е /Та ,(1.20)где Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ,находим в [6]; для выключателя класса 220 кВ Та=0,03 с.Определим апериодическую составляющую трехфазного тока КЗ, кА:iа1  2  4,847  е0,045/0,03  1,515 ;iа2  2  2,803  е0,045/0,03  0,876 .Ударное значение трехфазного тока КЗ рассчитаем по формуле (1.21):i у  2  Iп  k у ,(1.21)где kу =1,72 – ударный коэффициент, определяемый по [7]; для выключателякласса 220 кВ.Определим значение ударного трехфазного тока КЗ, кА:i у1  2  4,847 1,72  11,79 ;29i у2  2  2,803 1,72  6,818 .Значение полного трехфазного тока КЗ определим по выражению (1.22):i  2  Iп  i a .(1.22)Рассчитаем полный трехфазный ток КЗ для двух источников, кА:i1  2  4,847  1,515  8,37 ;i2  2  2,803  0,876  4,840 .Находим суммарные составляющие трехфазного тока КЗ, кА:Iп  Iп1  Iп2  4,847  2,803  7,65 ;iа  iа1  iа2  0,515  0,876  1,391;i у  i у1  i у2  11,79  6,818  18,608 ;i  i1  i2  8,37  4,840  13,21.Рассчитаем токи на шинах 35 кВ, для этого, определим значениепериодической составляющей трехфазного тока КЗ, кА:Iп1 100 3,108 .3  35  0,6753Произведем расчёт значения тока для второго источника, кА:30I'' 100 5,608 .3  35  0,3744Определим номинальный ток источника, кА:Iнист 650 13,227 .3  35Вычислим относительное значения тока источника, о.е.:I* '' 5,608 0,424 .13,227Произведём расчет для выключателя типа: ВГБЭ-35-12,5/630 У1, длякоторого tСВ=0,06, с [10].