Диплом РЗА ПС НПС-1 (1207287), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Расчет параметров схемы замещения выполняется в именованных единицах.
1.1 Сопротивление системы
Для расчетов предоставлены схема замещения сети электроснабжения подстанций (см. рисунок 1.1) и параметры силового трансформатора ПС НПС-1 (см. таблицу 1.1).
Рисунок 1.1 – Расчетная схема сети
Для расчетов сопротивления системы преобразуем последовательное соединение R4 и R5 в сопротивление R7 (см. рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 Схема преобразованных сопротивлений
Последовательные сопротивления линий определяем по формуле, Ом:
(1.1)
(1.2)
Произведем расчеты согласно формул (1.1) и (1.2):
,
.
Преобразуем параллельные соединение R6 и R7 в сопротивление R8 (см. рисунок 1.3).
Рисунок 1.3 Схема преобразованных сопротивлений
Параллельные сопротивления линий определяем по формуле, Ом:
, (1.3)
. (1.4)
Произведем расчеты согласно формул (1.3) и (1.4):
,
.
Преобразуем сопротивления R1, R2, R3 из схемы треугольника в звезду получим сопротивления R9, R10, R11 (см. рисунок 1.4).
Рисунок 1.4 Схема преобразованных сопротивлений.
Значения сопротивлений определяем по формуле, Ом:
, (1.5)
, (1.6)
, (1.7)
, (1.8)
, (1.9)
. (1.10)
Произведем расчеты согласно формул (1.5), (1.6), (1.7), (1.8), (1.9), (1.10):
,
,
,
,
,
.
Преобразуем последовательные сопротивления R8 и R10 в сопротивление R12 (см. рисунок 1.5).
Рисунок 1.5 Схема преобразованных сопротивлений
Последовательные сопротивления линий определяем по формуле, Ом:
, (1.11)
. (1.12)
Произведем расчеты согласно формул (1.11) и (1.12):
,
.
Преобразуем параллельные соединение R9 и R12 в сопротивление R13 и эквивалентные сопротивления подстанций
и
в эквивалентное общее сопротивление
(см. рисунок 1.6).
Рисунок 1.6 Схема преобразованных сопротивлений
Параллельные сопротивления определяем по формуле, Ом:
, (1.13)
, (1.14)
. (1.15)
Произведем расчеты согласно формул (1.13), (1.14), (1.15):
,
,
.
Преобразуем последовательные сопротивления R13 и R11 в сопротивление R14 (см. рисунок 1.7).
Рисунок 1.7 Схема преобразованных сопротивлений
Последовательные сопротивления линий определяем по формуле, Ом:
, (1.16)
. (1.17)
Произведем расчеты согласно формул (1.16), (1.17):
,
.
Полное сопротивления линий определяем по формуле, Ом:
. (1.17)
Произведем расчеты согласно формулы (1.17):
.
Полное сопротивления системы до точки
определяем по формуле, Ом:
. (1.18)
Произведем расчеты согласно формул (1.18), (1.6):
.
1.2 Расчет сопротивления силового трансформатора ПС 220 кВ НПС-1
Таблица 1.1 – Параметры силового трансформатора
| Тип | S, МВА | Uном обмоток, кВ | Uк% | Pк, кВт | |
| ВН | НН | ||||
| ТДН-25000/220-У1 УХЛ1 | 25 | 230 | 11 | 11,5 | 130 |
Полное сопротивление трансформатора определяем по формуле, Ом:
. (1.19)
Произведем расчеты согласно формулы (1.19):
.
Активная составляющая полного сопротивления трансформатора рассчитывается по формуле, Ом:
. (1.20)
Произведем расчеты согласно формулы (1.20):
.
Индуктивное сопротивление трансформатора определяем по формуле, Ом:
. (1.21)
Произведем расчеты согласно формулы (1.21):
.
где
- напряжение короткого замыкания трансформатора (паспортные данные);
- номинальная мощность трансформатора, МВА;
- номинальное напряжение обмотки трансформатора высшей стороны, кВ,
-потери короткого замыкания, кВт.
Результаты расчетов сведены в таблицу 1.2
Таблица 1.2 – Сопротивление силового трансформатора
| Тип трансформатора | Принятая величина, Ом | ||
| Полное | Активная составляющая. | Индуктивное сопротивление | |
| ТДН-25000/220-У1 УХЛ1 | 243,3 | 10,07 | 243,09 |
1.3 Расчет сопротивления ВЛ 220 кВ
Активные и реактивные сопротивления прямой и нулевой последовательности ВЛ определяем по формуле, Ом:
, (1.22)
, (1.23)
, (1.24)
, (1.25)
где
- удельное активное сопротивление прямой последовательности линии, Ом/км;
- удельное реактивное сопротивление прямой последовательности линии, Ом/км;
- удельное активное сопротивление нулевой последовательности линии, Ом/км;
- удельное реактивное сопротивление нулевой последовательности линии, Ом/км;
- длина линии, км.
Результаты расчетов сведены в таблицу 1.3
Таблица 1.3 – Сопротивление ВЛ 220 кВ
| Наименование линии | Марка провода | Длина, км | Сопротивление ВЛ | |
| Прямая посл. | Нулевая посл. | |||
| Хабаровская-НПС-1 | АС-300 | 98,8 | 9,68+j40,77 | 24,5+j130,89 |
| Хабаровская-НПС-2 с отпайкой на ПС 220кВ Литовко | АС-300 | 175,4 | 17,19+j72,38 | 43,5+j232,37 |
| НПС-1-НПС-2 с отпайкой на ПС 220 кВ Литовко | АС-300 | 78,4 | 7.68+j32,35 | 19.44+j103,86 |
| НПС-2 –Старт | АС-300 | 224,3 | 21,98+j92,56 | 55,62+j297,15 |
| НПС-2-НПС-3 | АС-300 | 225,7 | 22,11+j93,14 | 55,97+j299 |
| НПС-3-Старт | АС-300 | 143,1 | 14,02+j59,05 | 35.48+j189,57 |
Рисунок 1.8 – Расчетная схема ПС 220 кВ НПС-1
1.4 Расчет параметров короткого замыкания
Определим трехфазный ток короткого замыкания точки К1, кА:
. (1.26)
Произведем расчеты согласно формулы (1.26):
Определим однофазный ток короткого замыкания точки К1, кА:
. (1.27)
Произведем расчеты согласно формулы (1.27):
Определим ударный ток точки К1, кА:
. (1.28)
Произведем расчеты согласно формулы (1.28):
где
- трехфазный ток короткого замыкания точки, кА;
- ударный коэффициент, равный 1,8.
Определим мощность трехфазного КЗ на шинах первой ступени напряжения, МВА:
. (1.29)
Произведем расчеты согласно формулы (1.29):
где
- напряжение первой ступени, равное 220 кВ.
Для определения трехфазного тока короткого замыкания точки К2, необходимо определить сопротивление
, до точки К2.
, (1.30)
(1.31)
. (1.32)
Произведем расчеты согласно формул (1.30), (1.31), (1.32):
Определим трехфазный ток короткого замыкания точки К2, кА:
. (1.33)
Произведем расчеты согласно формулы (1.33):
Определим ударный ток точки К2, кА:
(1.34)
Произведем расчеты согласно формулы (1.34):
где
- трехфазный ток короткого замыкания точки, кА.
Определим мощность трехфазного КЗ на шинах второй ступени напряжения, МВА:
. (1.35)
Произведем расчеты согласно формулы (1.35):
где
- напряжение второй ступени, равное 10 кВ.
Определим максимальный рабочий ток вторичной обмотки ТСН1, по которому выберем кабель, А:
. (1.36)
Произведем расчеты согласно формулы (1.36):
где
- номинальная мощность трансформатора собственных нужд, кВт;
- коэффициент перспективы развития потребителей, равный 1,3;
- напряжение на шинах третьей ступени подстанции, равное 0,4 кВ.
Выбираем многожильный кабель ВВГнг-LS сечением 4х185 мм2 (по меди). Длительно допустимый ток такого кабеля
А, (для кабеля, прокладываемого в воздухе).
Данные кабеля:
Определим полное сопротивление ТСН, Ом:
. (1.37)
Произведем расчеты согласно формулы (1.37):
где
- напряжение короткого замыкания ТСН1, в %;
Определим активное сопротивление ТСН1, Ом:
(1.38)
Произведем расчеты согласно формулы (1.38):
где
- потери мощности в ТСН1, кВт;
Определим реактивное сопротивление ТСН1, Ом:
(1.39)
Произведем расчеты согласно формулы (1.39):
Определим сопротивления кабельной линии, Ом:
. (1.40)
где
- удельные реактивное и активное сопротивления кабеля, Ом/км;
- длина кабельной линии, равная 100 м.
Произведем расчеты согласно формулы (1.40):
,
.
Приведем сопротивление до точки К2 к напряжению 3-ей ступени, Ом:
(1.41)
















