Реконструкция ОРУ 220 кВ ПС 220 кВ Белогорск ПЗ(Колмаков) (Реконструкция ОРУ 220 кВ ПС 220 кВ Белогорск), страница 3

Необходимая мощность каждого из двух трансформаторов СШ 220 кВ (220/35/10 кВ) ПС «Белогорск»

МВА.

Необходимая мощность каждого из двух трансформаторов СШ 220 кВ (220/110/10 кВ) ПС «Белогорск»

МВА.

1. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

4.1 Расчет токов и мощности короткого замыкания

Выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по электродинамической и термической устойчивости производится по току трехфазного короткого замыкания I_к⁽³⁾, ударному току короткого замыкания i_уд. На основании исходных данных и принятой схемы главных электрических соединений составляется структурная и расчетная схемы. При расчете токов короткого замыкания аналитическим методом следует предварительно по исходной расчетной схеме составить соответствующую схему замещения. Сопротивление всех элементов схемы и ЭДС источника энергии выражаем в именованных единицах. Исходными данными для реконструкции проекта подстанции стали расчетные токи короткого замыкания на шинах 220 кВ ПС 550 кВ Амурская и ПС 220 кВ Завитая.

Номинальное напряжение, U_ном=220 кВ.

Ток короткого замыкания на шинах 220 кВ ПС Амурская, I_к=9317 А.

Ток короткого замыкания на шинах 220 кВ ПС Завитая, I_к=6474 А.

Данные сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Токи короткого замыкания

Рисунок 4.1- Расчетная схема

Рисунок 4.2 - Схема замещения для расчета токов КЗ в т. К₁

Рисунок 4.3 - Схема замещения для расчета токов КЗ в т. К₂

Таблица 4.2 – Данные по участкам ЛЭП

4.2 Сопротивление элементов

Определяем параметры элементов необходимые для расчета токов короткого замыкания.

Сопротивления систем х_с1 и х_с2 найдем из выражения:

(4.1)

(4.2)

Сопротивления систем х_с1 и х_с2 в максимальном режиме:

4.3 Результирующее сопротивление

Для намеченных точек короткого замыкания, показанных на схемах замещения (рисунок 4.2 и рисунок 4.3) преобразуем схемы и определим результирующее сопротивление.

Преобразуем схему для определения токов короткого замыкания в точке К₁ (рисунок 4.4 и рисунок 4.5) в направлении от источников до точки короткого замыкания. Упрощаем схему путем замены па­раллельно и последовательно включенных сопротивлений одним эквивалентным сопротивлением; преобразованием треугольника сопротивле­ний в эквивалентную звезду.

Рисунок 4.4 - Преобразование схемы

для расчета токов к.з. в точке К₁

(1 этап)

Примем, что потенциал ЭС1 равен потенциалу ЭС2. В этом случае их можно рассматривать как одну питающую точку.

Рисунок 4.5 - Преобразование схемы

для расчета токов к.з. в точке К₁

(2 этап)

При расчете токов короткого замыкания принимаем х_о=0,435 Ом/км для провода АС-240, х_о=0,429 Ом/км для проводов АС-300 и АСО-300.

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом.

В общем виде эквивалентные сопротивления при последовательном соединении элементов цепи равны сумме сопротивлений отдельных элементов

Ом;

Ом.

Преобразуем треугольник сопротивлений х₆, х₁₂ и х₁₃ в эквивалентную звезду сопротивлений х_1*, х_2* и х_3*:

Ом;

Ом;

Ом.

Найдем результирующее сопротивление x_к1

Ом.

Преобразуем схему для определения токов короткого замыкания в точке К₂ (рисунок 4.6 и рисунок 4.7) в направлении от источников до точки короткого замыкания. Упрощаем схему путем замены па­раллельно и последовательно включенных сопротивлений одним эквивалентным сопротивлением; преобразованием треугольника сопротивле­ний в эквивалентную звезду.

Рисунок 4.6 - Преобразование схемы

для расчета токов к.з. в точке К₂

(1 этап)

Примем, что потенциал ЭС1 равен потенциалу ЭС2. В этом случае их можно рассматривать как одну питающую точку.

Рисунок 4.7 - Преобразование схемы

для расчета токов к.з. в точке К₂

(2 этап)

В общем виде эквивалентные сопротивления при последовательном соединении элементов цепи равны сумме сопротивлений отдельных элементов

Ом;

Ом;

Ом.

Преобразуем треугольник сопротивлений х₁₄, х₁₅ и х₁₆ в эквивалентную звезду сопротивлений х_4*, х_5* и х_6*:

Ом;

Ом;

Ом.

Найдем результирующее сопротивление x_к2

Ом.

4.4 Начальное действующее значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания

После преобразования схемы и нахождения результирующего сопротивления, определяем начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока короткого замыкания:

(4.3)

Ток короткого замыкания в максимальном режиме в т. К₁:

.

Ток короткого замыкания в максимальном режиме в т. К₂:

.

Из проведенного расчета видно, что значение тока короткого замыкания в максимальном режиме в т. К₁ больше значения тока короткого замыкания в максимальном режиме в т. К₂. Следовательно, для проведения дальнейших расчетов и выбора оборудования принимаем ток КЗ в т. К₁.

Значение периодической составляющей тока короткого замыкания в максимальном режиме:

4.5 Начальное значение апериодической составляющей трехфазного тока короткого замыкания

Наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока короткого замыкания в общем случае следует считать равным амплитуде периодической составляющей тока в начальный момент короткого замыкания:

(4.4)

Поскольку исходная расчетная схема имеет только последовательно включенные элементы, то апериодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент времени следует определять по формуле:

, (4.5)

где – начальное значение апериодической составляющей тока короткого замыкания, кА; Т_а – постоянная времени затухания, с.

Согласно [4] для системы Т_а = 0,03 с.

Для точки К₁ в максимальном режиме:

4.6 Ударный ток короткого замыкания

Ударный ток определяем по формуле:

. (4.6)

где К_уд – ударный коэффициент, определяемый по формуле:

. (4.7)