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

Текст из файла (страница 3)

Для определения расчетной мощности трансформатора строятся зимний и летний суточные графики нагрузок (рисунок 1.1), по которым определяется максимальная нагрузка подстанции. Мощность каждого трансформатора двухтрансформаторной подстанции выбирают равной (0,65-0,7) суммарной максимальной нагрузки подстанции, МВА:

, (3.2)

где - максимальная мощность (исходные данные).

= 8,824 МВ∙А

На данной подстанции можно установить два трансформатора по 10 МВ∙А или два по 16 МВ∙А.

3.1Выбор силовых трансформаторов

Вариант 1 (два трансформатора по 10 МВ∙А)

Проверяем перегрузочную способность трансформатора по условию:

,

где k₂ – коэффициент аварийной перегрузки при отключении одного из трансформаторов, определяется по таблицам аварийных перегрузок

– условие выполняется

Коэффициент загрузки предлагаемых к установке трансформаторов находится по формуле

Вариант 2 (один трансформатор 16 МВ∙А)

Проверяем перегрузочную способность трансформатора по условию:

– условие выполняется

Коэффициент загрузки предлагаемых к установке трансформаторов находится по формуле:

Поскольку предполагается энабжать потребителей 1, 2 и 3 категории, с учетом выхода одного трансформатора из строя, Принимаем замену трансформаторов 6300 кВА на два трансформатора по 10 МВ∙А.

4РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Для расчета токов короткого замыкания согласно [5] необходимо знать сопротивления до каждой точки короткого замыкания. Токи короткого замыкания, проходя по элементам короткозамкнутой цепи, оказывают динамическое и термическое воздействие на электрическое оборудование, аппаратуру и токоведущие части. Последствиями динамического и термического воздействия токов КЗ могут быть разрушения сборных шин, частей аппаратуры, перегрев и расплавление проводов и т. п. Размеры и характер повреждения оборудования электроустановки могут вызвать различные по продолжительности перерывы электроснабжения отдельных потребителей. Для предотвращения возникновения КЗ, ограничения их развития и обеспечения надежности электроснабжения следует сделать правильный выбор: схемы электрических соединений электроустановки; оборудования. Чтобы реализовать эти мероприятия, необходимо знать возможные величины токов КЗ в различных точках системы и электроустановки. Поэтому при проектировании одним из первых этапов является расчет токов короткого замыкания.

Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по электродинамической и термической устойчивости производится по току трехфазного короткого замыкания . Поэтому в проекте производится расчет токов короткого замыкания для всех распределительных устройств и однофазного замыкания на землю для РУ питающего напряжения. Для чего на основании схемы внешнего энергоснабжения, исходных данных и принятой схемы главных электрических соединений подстанции, составляем расчетную схему (рисунок 4.1 (а)), и схему замещения проектируемой подстанции (рисунок 4.1 (б)).

При преобразовании схемы замещения сопротивления электрических аппаратов и ЛЭП учитываем в относительных единицах. Принимаем значение базисной мощности = 100 МВА.

При расчете токов КЗ на шинах 0,4 кВ распределительного устройства собственных нужд учтем сопротивление (активное и реактивное) кабельной линии, соединяющей трансформатор собственных нужд и РУ-0,4 кВ.

а) б)

Рисунок 4.1– Схема подстанции: а – расчетная схема

подстанции; б – схема замещения для расчета токов

кроткого замыкания

Мощность короткого замыкания, при сверхпереходном токе короткого замыкания i-ой точки, МВА:

(4.1)

Сверхпереходной ток трехфазного короткого замыкания, кА

, (4.2)

где – базисный ток i-ой точки, А; – результирующее относительное базисное сопротивление до i-ой точки.

Базисный ток i-ой точки, кА:

, (4.3)

где – базисная мощность, =100МВА; – напряжение i-ой ступени, кВ

Ударный ток i-ой точки, кА:

, (4.4)

Ток двухфазного замыкания, кА:

. (4.5)

Ток однофазного замыкания, кА:

, (4.6)

4.1Расчет токов короткого замыкания до точки К1

Мощность короткого замыкания системы на шинах высокого напряжения: МВА (исходные данные).

Базисный ток определяется по формуле (4.3):

Сопротивление системы до шин высокого напряжения определяется по формуле:

. (4.7)

Ток трехфазного короткого замыкания в точке К1, кА:

. (4.8)

Ударный ток до точки К1 определяется формулой (4.4), кА:

Токи однофазного и двухфазного КЗ соответственно, кА:

, (4.9)

. (4.10)

Расчеты по формулам (4.9), (4.10)

4.2Расчет токов короткого замыкания до точки К2

Сопротивление до точки определяется по следующей формуле

(4.11)

где – сопротивление обмотки трансформатора со стороны 110 кВ, о.е.; – сопротивление обмотки трансформатора со стороны 35 кВ, о.е..

Расчет сопротивления обмоток трансформатора высокого и среднего напряжения производим по следующим формулам:

, (4.12)

. (4.13)

где – напряжение короткого замыкания по отношению высокой стороны к низкой; из паспортных данных трансформатора ТДТН-16000/110/35/6 , (исходные данные); – напряжение короткого замыкания по отношению высокой стороны к средней, , (исходные данные); – напряжение короткого замыкания по отношению средней стороны к низкой, , (исходные данные); – номинальная мощность трансформатора, = 16 МВА, (исходные данные).

Определяем сопротивления обмоток трансформатора по формулам (4.12, 4.13):

Так как сопротивление незначительное, то принимаем его равным нулю. Тогда сопротивления до шин 35 кВ определим по формуле (4.11)

Базисный ток в точке К2:

Ток трехфазного короткого замыкания в точке К2:

Ток двухфазного короткого замыкания в точке К2:

Мощность короткого замыкания до точки К2:

Ударный ток до точки К2:

где – ударный коэффициент Куд =1,8

4.3Расчет токов короткого замыкания до точки К3

Расчет сопротивления обмоток трансформатора низкого напряжения производим по следующей формуле:

. (4.14)

Определяем сопротивление по формуле (4.14):

Тогда сопротивления до шин 6 кВ определяют по формуле (4.11)

Базисный ток в точке К3:

Ток трехфазного короткого замыкания в точке К3:

Ток двухфазного короткого замыкания в точке К3:

Мощность короткого замыкания до точки К3:

Ударный ток до точки К3:

4.4Расчет токов короткого замыкания до точки К4

Активное сопротивление трансформатора собственных нужд:

. (4.15)

где – мощность короткого замыкания ТСН.

Полное сопротивление ТСН:

. (4.16)

где – напряжение короткого замыкания ТСН.

Реактивное сопротивление ТСН:

. (4.17)

Активное и индуктивное сопротивления кабельной линии:

, (4.18)

, (4.19)

где L – длина кабельной линии L =50м (исходные данные); K_кл – число кабельных линий.

,

Общее активное и индуктивное сопротивление:

. (4.20)

. (4.21)

Результирующее полное сопротивление до точки К4:

(4.22)

где – суммарное сопротивление до точки К4.

Ток трехфазного короткого замыкания в точке К4

Постоянная времени затухания апериодической составляющей сверхпереходного тока К4:

(4.23)

где ω – угловая частота ω =314 1/с; Х, R – суммарные сопротивления реактивное и активное до точки К4.

Ударный коэффициент:

(4.24)

Ударный ток до точки К4:

.

Мощность короткого замыкания до точки К4, МВА

Результаты расчетов токов короткого замыкания сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Расчет токов короткого замыкания

Токи короткого замыкания необходимо для выбора оборудования.

5ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТОКОВЕДУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДСТАНЦИИ

5.1Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции

Рисунок 5.1 – Схема для расчета

максимальных рабочих токов

основных присоединений подстанции

Методику расчета принимаем из [10]. Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции производим на основании номинальных параметров оборудования по следующим формулам:

Для питающих вводов подстанции:

, А (5.1)

где – номинальная мощность трансформатора, МВА; – номинальное напряжение ступени, кВ; – коэффициент, учитывающий транзит энергии через шины подстанции,

Характеристики

Список файлов ВКР