ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА (1208133), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Составим расчетную схему подстанции вместе с линиями внешнего электроснабжения. Она изображена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 исходная расчетная схема

1. Составление и расчет элементов схемы замещения

Для расчета токов КЗ необходимо составить схему замещения. Поскольку имеется информация о величине мощности КЗ на шинах ОРУ-110 кВ, то рассчет ведем непосредственно, начиная с шин ТП. Схема замещения представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 схема замещения ТП

Активное сопротивление при расчете можно не учитывать поскольку оно составляет менее 30% от реактивного [3].

Сопротивление обмоток тягового трансформатора рассчитываются по формулам [3]:

; (2.1)

; (2.2)

, (2.3)

где U_kВ-С = 10,5%, U_kВ-Н = 17%, U_kС-Н = 6%, - напряжение короткого замыкания между соответствующими обмотками; S_Т = 25 МВА - номинальная мощность трансформатора; U_СТ - напряжение ступени. Данные взяты из [4].

Сопротивление от источника питания до шин тяговой подстанции определяется по формуле:

, (2.4)

где S_КЗ= 5750 – мощность короткого замыкания в максимальном режиме на шинах ОРУ-110 кВ, МВА.

Произведем расчет по формулам (2.1 – 2.4):

Произведем упрощение схемы замещения на рисунке 2.2. Упрощенная схема изображена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 упрощенная схема замещения

Рассчитаем элементы упрощенной схемы замещения:

1. Расчет токов короткого замыкания в точке К₁

Составим схему замещения для расчета тока КЗ в точке К₁.

Рисунок 2.4 схема замещения для расчета КЗ в точке К₁

Периодическая составляющая трехфазного тока КЗ находится по формуле [3]:

, (2.5)

где U_СТ - напряжение ступени для точки К₁.

Апериодическая составляющая тока КЗ в произвольный момент времени m определяется по формуле:

, (2.6)

где T_a – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, ее значение принимается согласно [5]; t – время, - наибольшее значение апериодической составляющей тока КЗ, рассчитывается по формуле [3]:

. (2.7)

Ударный ток находится по формуле [3]:

, (2.8)

где k_УД – ударный коэффициент, определяется по формуле [3]:

. (2.9)

Произведем расчет по формулам (2.5 – 2.9) для точки К1:

Расчет апериодической составляющей тока КЗ рассчитан только для моментов времени 0 и 0,01 с. Для остальных ведется аналогично. Результаты расчета для каждого момента времени представлены в таблице 2.2.

1. Расчет токов короткого замыкания в точке К₂

Составим схему замещения для расчета тока КЗ в точке К₂.

Рисунок 2.5 схема замещения для расчета КЗ в точке К₂

Приведем сопротивления Х₁ и Х_В к напряжению ступени 2, для которой рассчитывается ток КЗ по формуле [3]:

, (2.10)

Рассчитаем приведенные сопротивления по формуле 2.8 и результирующее сопротивление до точки К₂:

.

Далее расчет ведется по формулам (2.5 – 2.9). Результаты расчета заносятся в таблицы 2.1 и 2.2.

Также для выбора оборудования фидеров 27,5 кВ, необходимо рассчитать ток двухфазного короткого замыкания. Он находится по формуле [3]:

. (2.11)

Необходимо рассчитать мощность короткого замыкания. Она находится по формуле [3]:

, (2.12)

где - ток КЗ для i-ой точки КЗ и j-го вида КЗ (трехфазное, двухфазное).

Произведем расчет по формулам (2.11-2.12):

.

1. Расчет токов короткого замыкания в точке К₃

Составим схему замещения для расчета тока КЗ в точке К₃.

Рисунок 2.6 схема замещения для расчета КЗ в точке К₃

Приведем сопротивления Х₁ и Х_В к напряжению ступени 3, для которой рассчитывается ток КЗ по формуле 2.8, и рассчитаем результирующее сопротивление до точки К₃:

.

Далее рассчитываем по формулам (2.5 – 2.9, 2.12) и результаты расчета заносим в таблицы 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 – Результаты вычисления токов короткого замыкания

Таблица 2.2 – величина апериодической составляющей тока КЗ

1. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

1. Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции

Электрическое оборудование выбирают по условиям длительного режима работы сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока присоединения, где предполагается установить данное оборудование, с его номинальным напряжением и током. Выбранное оборудование проверяют по условию короткого замыкания [6]. Расчет максимальных длительных рабочих токов будем вести по следующим формулам:

Максимальный рабочий ток на питающем вводе подстанции, А [6]:

, (3.1)

где - коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, равный 1,4 [6]; - сумма номинальных мощностей понижающих трансформаторов, кВА; - номинальное напряжение, кВ.

Максимальный рабочий ток ввода трансформатора, А [6]:

, (3.2)

где - номинальная мощность понижающего трансформатора, кВА.

Максимальный рабочий ток сборных шин 27,5 кВ, А [6]:

, (3.3)

где - коэффициент распределения нагрузки на шинах равный 0,5 [6].

Максимальный рабочий ток на питающем вводе подстанции, А:

.

Максимальный рабочий ток ввода 110 кВ силового трансформатора, А:

.

Максимальный рабочий ток ввода 27,5 кВ силового трансформатора, А:

.

Максимальный рабочий ток ввода ТСН, А:

.

Максимальный рабочий ток сборных шин 27,5 кВ:

.

Создадим итоговую таблицу, в которую сведем рассчитанные значения максимальных рабочих токов, а также полученные непосредственно на предприятии.

Таблица 3.1 – Максимальные рабочие токи основных присоединений ТП

Окончание таблицы 3.1

1. Проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической и электродинамической стойкости

1. Проверка по термической стойкости

Токи КЗ вызывают нагрев токоведущих частей, значительно превышающий нормальный. Это может привести к повреждению изоляции, разрушению контактов, либо даже к их плавлению, несмотря на кратковременность процесса КЗ. После отключения поврежденного участка прохождение тока КЗ прекращается и токоведущие части охлаждаются. Поэтому при выборе токоведущих частей и оборудование необходимо проверить их на термическую стойкость.

Характеристики

Список файлов ВКР