39280 (Выбор схемы развития районной электрической сети), страница 5

Таблица 4.1

Допустимые значения реактивной мощности ГРЭС.

Активная мощность ГРЭС, МВт		Реактивная мощность ГРЭС, МВар
800	0,95	262
800	0,8	600

Регулирование напряжения на подстанции может быть выполнено с помощью РПН трансформаторов, позволяющих менять коэффициент трансформации под нагрузкой. На трансформаторах ТРДН-25000/110 пределы регулирования составляют в нейтрале обмотки высокого напряжения. При расчёте с помощью вычислительного комплекса RASTR коэффициенты трансформации вычисляются как отношение напряжения низшей обмотки к напряжению высшей и поэтому всегда меньше единицы. Значения коэффициентов трансформации ТРДН-25000/110 приведены в табл.4.2.

Таблица 4.2

Значения коэффициента трансформации трансформатора ТРДН-25000/110.

Номер отпайки	Коэффициент трансформации	Номер отпайки	Коэффициент трансформации
0	0,091	+1	0,09
-9	0,109	+2	0,088
-8	0,106	+3	0,087
-7	0,104	+4	0,085
-6	0,102	+5	0,084
-5	0,1	+6	0,082
-4	0,098	+7	0,081
-3	0,097	+8	0,08
-2	0,095	+9	0,079
-1	0,093

Расчёты параметров установившихся режимов приведены для следующих ниже вариантах.

Нормальный режим максимальных нагрузок (рис.4.1, приложение I-3)

При проведении анализа выявлено, что во всех узлах нагрузки
напряжение в допустимых пределах. Напряжение на подстанции 10 в
норме - 10,1кВ. Коэффициенты трансформации на трансформаторах ГРЭС и в узле 5 – номинальные, в узлах распределительной сети коэффициенты трансформации равны:

• Узел 8 – 0,093 (№ отпайки -0);

• Узел 7 – 0,095 (№ отпайки -1);

• Узел 9 – 0,095 (№ отпайки -1);

• Узел 10 – 0,098 (№ отпайки -1).

Аварийный режим максимальных нагрузок – отключение одного из автотрансформаторов. Для ввода режима в допустимую область потребовалось установить коэффициент трансформации:

• Узел 8 – 0,1 (№ отпайки -2);

• Узел 7 – 0,1 (№ отпайки -4);

• Узел 9 – 0,1 (№ отпайки -5);

• Узел 10 – 0,106 (№ отпайки -4).

Напряжение на шинах 10кВ потребителя соответствует требованиям ГОСТ и равно 10,0кВ. Результаты расчёта приведены на Рис.4.2 и приложении I-3.

Аварийный режим максимальных нагрузок – отключение линии 5-1000. Для ввода режима в допустимую область потребовалось установить коэффициент трансформации:

• Узел 8 – 0,1 (№ отпайки -5);

• Узел 7 – 0,1 (№ отпайки -4);

• Узел 9 – 0,1 (№ отпайки -4);

• Узел 10 – 0,106 (№ отпайки -4).

Напряжение на шинах 10кВ потребителя соответствует требованиям ГОСТ и равно 10,0кВ. Результаты расчёта приведены на Рис.4.3 и приложении I-3.

Аварийный режим максимальных нагрузок – отключение одного из трансформаторов узла 10. Для ввода режима в допустимую область потребовалось установить коэффициент трансформации:

• Узел 8 – 0,095 (№ отпайки -2);

• Узел 7 – 0,095 (№ отпайки -2);

• Узел 9 – 0,095 (№ отпайки -2);

• Узел 10 – 0,109 (№ отпайки -9).

Напряжение на шинах 10кВ потребителя соответствует требованиям ГОСТ и равно 9,8кВ. Результаты расчёта приведены на Рис.4.5 и приложении I-3.

Таким образом, анализ установившихся режимов наилучшего варианта развития сети позволяет сделать вывод о том, что качество электроэнергии в выбранном варианте соответствует ГОСТ и дополнительных средств регулирования напряжения не требуется.

1. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

Расчёт токов короткого замыкания (ТКЗ) выполняется для обоснования выбора оборудования подстанций и средств релейной защиты и автоматики.

При расчёте ТКЗ обычно используются следующие допущения:

• Не учитываются токи нагрузок, токи намагничивания трансформаторов, ёмкостные токи линий электропередач;

• Не учитываются активные сопротивления генераторов;

• Трёхфазная сеть рассматривается, как строго симметричная.

Схема замещения для расчёта ТКЗ составляется по расчётной схеме электрической сети. Все элементы сети замещаются соответствующим сопротивлением и указываются ЭДС источников питания. Затем схема сети сворачивается относительно точки КЗ, источники питания объединяются и находится эквивалентная ЭДС схемы Е_экв и результирующее сопротивление сети от источников питания до точки КЗ Z_экв. По найденным результирующим ЭДС и сопротивлению находится периодическая составляющая суммарного тока короткого замыкания:

(5.1)

Ударный ток короткого замыкания определяется как

(5.2),

где - ударный коэффициент, который составляет (табл.5.1).

Расчёт ТКЗ выполняется для наиболее экономичного варианта развития электрической сети (вариантI рис.2.1) с установкой на подстанции 10 двух трансформаторов ТРДН-25000/110. Схема замещения сети для расчёта ТКЗ приведена на рис. 5.1. Синхронные генераторы в схеме представлены сверхпереходными ЭДС и сопротивлением (для блоков 200МВт равным 0,19о.е. и приведёнными к номинальному генераторному напряжению 15,75кВ). Параметры трансформаторов в расчётной схеме приведены к номинальному высшему напряжению, параметры линий электропередач определены по удельным сопротивлениям соответствующих сетей.

Определение периодической составляющей суммарного тока КЗ выполняется с использованием комплекса программы «TKZ3000» . Основные результаты расчёта токов приведены в таблице 5.1 и в приложении I-2.

Таблица 5.1

Токи трёхфазного короткого замыкания.

Режим	Точка КЗ	Uном, кВ	Jmax, кА	Jуд, кА
Параллельная работа трансформаторов с высокой и низкой стороны.	10 15	110 10	4.152 16.349	10.082 39.698
Раздельная работа трансформаторов.	10 15	110 10	4.152 9.957	10.082 24.177
Параллельная работа трансформаторов с высокой и низкой стороны, питание по одной ЛЭП.	10 15	110 10	3.377 15.119	8.200 36.712
Раздельная работа трансформаторов по низкой стороне и параллельная работа трансформаторов по высокой стороне, питание по одной ЛЭП.	10 15	110 10	3.377 9.489	8.200 23.041

1. ГЛАВНАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.

1. Основные требования к главным схемам распределительных устройств.

Главная схема (ГС) электрических соединений энергообъекта – это совокупность основного электротехнического оборудования, коммутационной аппаратуры и токоведущих частей, отражающая порядок соединения их между собой.

В общем случае элементы главной схемы электрических соединений можно разделить на две части:

• Внешние присоединения (далее присоединения);

• Генераторы, блоки генератор-трансформатор, линия электропередач, шунтирующие реакторы;

• Внутренние элементы, которые в свою очередь можно разделить на:

Схемообразующие - элементы, образующие структуру схемы (коммутационная аппаратура – выключатели, разъединители, отделители и т.д., и токоведущие части – сборные шины, участки токопроводов, токоограничивающие реакторы);

• Вспомогательные – элементы, предназначенные для обеспечения нормальной работы ГС (трансформаторы тока, напряжения, разрядники и т.д.).

Тенденция концентрации мощности на энергетических объектах остро ставит задачу проблемы надёжности и экономичности электрических систем (ЭЭС) в целом и в частности, проблему создания надёжных и экономичных главных схем электрических соединений энергообъектов и их распределительных устройств (РУ).

Благодаря уникальности объектов и значительной неопределённости исходных данных процесс выбора главной схемы – всегда результат технико-экономического сравнения конкурентно способных вариантов, цель которого – выявить наиболее предпочтительный из них с точки зрения удовлетворения заданного набора качественных и количественных условий. Учёт экономических, технических и социальных последствий, связанных с различной степенью надёжности ГС, представляет в настоящее время наибольшую сложность этапа технико-экономического сравнения схем. Это связано, в первую очередь, с недостаточностью исходных данных (особенно статистических характеристик надёжности), сложностью формулирования и определения показателей надёжности ГС в целом и ущербов от недоотпуска электроэнергии и от нарушений устойчивости параллельной работы ЭЭС.

Основные назначения схем электрических соединений энергообъектов заключается в обеспечении связи присоединений между собой в различных режимах работы. Именно это определяет следующие основные требования к ГС:

• Надёжность – повреждение в каком-либо Присоединении или внутреннем элементе, по возможности, не должны приводить к потере питания исправных присоединений;

• Ремонтопригодность – вывод в ремонт, какого либо Присоединения или внутреннего элемента не должны, по возможности, приводить к потере питания исправных присоединений и снижению надёжности их питания;

• Гибкость – возможность быстрого восстановления питания исправных присоединений;

• Возможность расширения – возможность подключения к схеме новых присоединений без существенных изменений существующей части;

• Простота и наглядность – для снижения возможных ошибок эксплуатационного персонала;

• Экономичность – минимальная стоимость, при условии выполнения выше перечисленных требований.

Анализ надёжности схем электрических соединений осуществляется путём оценки последствий различных аварийных ситуаций, которые могут возникнуть на присоединениях и элементах ГС. Условно аварийные ситуации в ГС можно разбить на три группы:

• аварийные ситуации типа «отказ» - отказ какого-либо Присоединения или элемента ГС, возникающий при нормально работающей ГС;

• аварийные ситуации типа «ремонт» - ремонт какого-либо Присоединения или элемента ГС;

• аварийные ситуации типа «ремонт+отказ» - отказ какого-либо Присоединения или элемента ГС, возникающий в период проведения ремонтов элементов ГС.

Все известные в настоящее время ГС основаны на следующих принципах подключения присоединений:

• присоединение коммутируется одним выключателем;

• присоединение коммутируется двумя выключателями;

• присоединение коммутируется тремя и более выключателями;

В настоящее время разработано минимальное количество типовых схем РУ, охватывающих большинство встречающихся в практике случаев проектирования ПС и переключательных пунктов и позволяющих при этом достичь наиболее экономичных унифицированных решений. Для разработанного набора схем РУ выполняются типовые проектные решения компоновок сооружений, установки оборудования, устройств управления, релейной защиты, автоматики и строительной части ПС.