Степанов (1215690), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

2.1 Расчет токов короткого замыкания

2.1.1 Составление расчетной схемы и схемы замещения

Выбор и проверка электрических аппаратов и токоведу­ щих элементов по электродинамической и электрической устойчивости произ­ водителя по току трехфазного короткого замыкания, поэтому не­ обходимо произвести расчет токов короткого замыкания для всех рас­ пределительных устройств (РУ) и однофазного замыкания на землю для РУ, питающего напряжения.

На основании исходных данных и принятой схемы главных электрических соединений подстанции составляется расчетная схема приложение Б.1, а по ней схема замещения приложение Б.2 подстанции. Расчетная схема представляет собой упрощенную электрическую схему с указанием тех элементов электрической цепи и их параметров, которые влияют на токи короткого замыкания [6].

Для вычисления токов короткого замыкания составим однолинейную расчётную схему с указанием на ней всех элементов цепи, по которым определяют сопротивление цепи короткого замыкания.

По данной расчётной схеме составляем схему замещения, которая представляет собой электрическую схему, элементами которой являются активные, емкостные или индуктивные сопротивле­ ния.

Все расчеты будем производить в именованных единицах. Сопротивление источника питания, Ом,6]:

, (2.1)

где – напряжение воздушной линии, подходящей к тяговой подстанции, кВ; – мощность короткого замыкания (КЗ) на шинах тяговой подстанции, принимаем 3244 МВА.

Сопротивления обмоток понижающего силового, Ом, 6]:

, (2.2)

, (2.3)

, (2.4)

где , – напряжения КЗ обмоток трансформатора (в нашем случае ТДТНЖ–40000), %; – напряжение расчетной ступени, кВ; – номинальная мощность трансформатора, МВА.

Напряжения КЗ обмоток трансформатора, %, 6]:

, (2.5)

, (2.6)

, (2.7)

где , , – паспортные значения межобмоточных напряжений короткого замыкания, %.

Полное сопротивление ТСН, Ом,6]:

, (2.8)

где – паспортное напряжение КЗ, %.

Активное сопротивление ТСН, Ом,6]:

, (2.9)

где – паспортное значение мощности КЗ трансформатора, кВт.

Индуктивное сопротивление ТСН, Ом, 6]:

. (2.10)

Индуктивное и активное сопротивления кабеля, Ом, 6]

, (2.11)

, (2.12)

где и – паспортные удельные сопротивления кабельной линии, Ом/км; – длина кабеля, км.

Ток трехфазного КЗ, кА, 6]:

, (2.13)

где – напряжение ступени в месте короткого замыкания, кВ; – сопротивление системы в месте короткого замыкания, Ом.

Двухфазный ток КЗ, кА, 6]:

, (2.14)

Однофазный ток короткого замыкания (КЗ), кА, 6]:

, (2.15)

Ударный ток (значение тока спустя 0,01 с после начала КЗ), кА, 6]:

, (2.16)

где – ударный коэффициент, показывающий, во сколько раз ударный ток КЗ больше амплитуды периодического тока КЗ, принимается по [4] или определяется по формуле:

, (2.17)

где – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с.

Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с:

. (2.18)

где и –результирующие индуктивное и активное сопротивления до точки короткого замыкания, Ом; – циклическая частота, рад/с.

2.1.2 Расчет токов короткого замыкания до точки К₁

Точка К₁ находится на шинах высокого напряжения.

Рисунок 2.1 – Схема замещения до точки К₁

Произведем вычисления по формулам (2.1), (2.13) –(2.16):

Ом,

кА,

кА,

кА.

Для шин напряжением 220 кВ =1,72 по [4], тогда:

кА.

2.1.3 Расчет токов короткого замыкания до точки К₂

Точка К₂ находится на шинах среднего напряжения.

Рисунок 2.2 – Схема замещения до точки К₂

Результирующее сопротивление до точки К₂ будет складываться из сопротивления системы и суммы сопротивлений двух параллельно соединенных обмоток высокого и среднего напряжения трансформаторов.

Результирующее сопротивление , Ом:

, (2.19)

где – сопротивление системы, приведенное к напряжению 27,5кВ; – сопротивление высокой обмотки трансформатора, приведенное к напряжению 27,5 кВ.

Паспортные данные трансформатора ТДТНЖ–40000: =12,5%,

=22%, =9,5%.(7)

Произведем вычисления по формулам (2.5) –(2.7) и (2.2) –(2.3):

%,

%,

%.

Ом,

Ом,

Произведем вычисления по формуле (3.19):

Ом.

Определив результирующее сопротивление до точки К₂, рассчитываем токи короткого замыкания и ударный ток в той же последовательности, что и в предыдущем пункте, результаты расчёта сведём в таблицу 2.1.

2.1.4 Расчет токов короткого замыкания до точки К₃

Точка К₃ находится на шинах низкого напряжения.

Рисунок 2.3 – Схема замещения до точки К₃

Результирующее сопротивление до точки К₃ будет складываться из сопротивления системы и суммы сопротивлений двух параллельно соединенных обмоток высокого и низкого напряжения трансформаторов.

Результирующее сопротивление , Ом:

, (2.20)

где – сопротивление системы, приведенное к напряжению 10,5 кВ; – сопротивление высокого обмотки трансформатора, приведенное к напряжению 10,5 кВ.

Произведем вычисления по формулам (2.2) и (2.4):

Ом,

Ом,

Произведем вычисления по формуле (2.20):

Ом.

Определив результирующее сопротивление до точки К₃, рассчитываем токи короткого замыкания и ударный ток в той же последовательности, что и в предыдущем пункте, результаты расчёта сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1–Результаты расчета токов короткого замыкания

2.2 Выбор основного оборудования и токоведущих элементов

подстанции

Выбор аппаратуры заключается в сравнении рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока той цепи, где предполагается установить выбранные аппарат, с его номинальным напряжением и током. При выборе учитывается необходимое исполнение аппарата (для наружной и внутренней установки, а также климатическое исполнение). Сечение токоведущих частей выбирают с учётом перегрузочных способностей аппаратов и оборудования, которые они соединяют.

Все аппараты и токоведущие части электроустановок, выбранные из [8] по условиям их длительной работы при нормальном режиме, проверяют по режиму короткого замыкания.

2.2.1 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции

При расчете максимальных рабочих токов, принимается наибольший рабочий ток присоединения с учетом допустимой нагрузки длительностью не менее 30 минут, но более 6 часов, в течение не более 5 суток. При расчете максимальных рабочих токов присоединений учитывается возможность 4-х кратной перегрузки трансформаторов, согласно [1].

Для выбора линий нетягoвых потребителей предусматривается запас на перспективу, который принимают 30 % существующей мощности потребителей, исходя из обоснования, приведенного в [9].

Максимальный рабочий ток ввода тяговой подстанции, А, [10]:

, (2.21)

где – допустимый коэффициент перегрузки трансформаторов; – номинальная мощность тяговой подстанции, кВA; – номинальное напряжение на вводе подстанции или номинальное напряжение расчетной точки, кВ.

Максимальный рабочий ток обмотки высокого напряжения понизительного трансформатора, А, [10]:

, (2.22)

где – номинальная мощность понизительного трансформатора, кВA.

Максимальный рабочий ток перемычки, А, [10]:

_, (2.23)

Максимальный рабочий ток сборных шин РУ–27,5 кВ, А, [10]:

, (2.24)

где – коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам, принимаем 0,5 из [10].

Максимальный рабочий ток ввода 27,5 кВ, А, [8]:

, (2.25)

где – мощность потребителей, присоединенных к шинам тягового электроснабжения, кВA; – коэффициент перспективы развития, принимаем 30%, [9].

Максимальный рабочий ток фидера 27,5 кВ, А, [8]:

, (2.26)

где – максимальная мощность одного фидера, кВA.

Максимальный рабочий ток ввода 10,5 кВ, А, [8]:

Характеристики

Список файлов ВКР