ПЗ МОДЕРНИЗАЦИЯ ПС 220 кВ (1222792), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Для отпаечной подстанции с 4-я присоединениямисхема 4Н является единственной подходящей по всем показателям[1].Схема два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой состороны линий наиболее дешевая схема с учетом количества присоединений,является лучшей схемой с позиций надежности и экономичности дляответвительных двухтрансформаторных подстанций. Простая и наглядная.[4]Выбранная для РУ 220 кВ выбрана схема два блока с выключателями инеавтоматической перемычкой, со стороны линий изображена на рисунке 3.1.Новая схема главных электрических соединений представлена в графической части.ЭВ1ЭВ2АТ1АТ2Рисунок 3.1 – Схема два блока свыключателями и неавтоматическойперемычкой со стороны линий3.2 Выбор схемы РУ напряжением 110 кВ и 35 кВСхемы соединений РУ 110 кВ и РУ 35кВ в результате модернизацииизменятся.
Для ОРУ-110кВ и ОРУ 35кВ применяем схему 110-9, 35-9. Одна,секционированная выключателями, система шин.В рамках модернизации существующий силовой автотрансформаторподключаемк1секциисборных,аустанавливаемыйсиловойавтотрансформатор подключаем ко второй секции сборных шин для резерва.Модернизированное РУ 110 кВ, РУ-35 кВ выполняется открытого вида.Схемы представлена на рисунке 3.2.АТ1АТ2Рисунок 3.2– Схема одна,секционированная выключателями,система шин.ВыбранныесхемыРУподстанциицелесообразному уровню надежности.удовлетворяютэкономически4 РАСЧЕТ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯВ проекте необходимо произвести расчет токов короткого замыкания длявсех РУ. Расчет токов короткого замыкания (КЗ) выполнен в соответствии сруководящими указаниями по расчету токов короткого замыкания и выборуэлектрооборудования [5], расчет будет производен в именованных единицах.Для чего на основании схемы внешнего электроснабжения, исходных данных ипринятой схемы главных электрических соединений подстанции составляетсяструктурная схема (рисунок 4.1) и расчѐтная схема замещения (рисунок 4.2).К1Uст1=230 кВUст2=121 кВАТДЦТН63000/220/110/35АТДЦТН63000/220/110/35К3Uст3=38,5 кВРисунок 4.1 – Структурная схема подстанцииХК1К1Uст2=230 кВХвХвUст2=121 кВХсК2ХнХнХсК3Uст3=38,5 кВРисунок 4.2 – Расчетная схема замещенияК24.1 Расчет токов короткого замыкания при параллельной работе двухавтотрансформаторов4.1.1 Расчѐт тока короткого замыкания в точке К1Согласно исходным данным, ток трехфазного короткого замыкания нашинах 220 кВ равен8551 А.
Зная значение трехфазного тока короткогозамыкания находим сопротивление системы в точке К1 по формуле:I (K31) U CT1,3 X к1(4.1)( 3)где I K1 – трехфазный ток короткого замыкания, А; Uст1 – напряжение ступени 1для К1, кВ; Xк1 – результирующее сопротивление до точки К1, Ом.X К1 2303 8551103 15,529 Ом.Ударный ток:i уд 2 I (К31) К уд ,(4.2)где i уд – ударный ток, кА; I(3)к – трехфазный ток КЗ, А; К уд – ударныйкоэффициент равный 1,8 [7].i уд1 2 8,5511,8 21,767 кА.Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах питающегонапряжения:SК1 3 U СТ1 I (K31) ,(4.3)SК1 3 230 103 8551 3406,476 МВА.4.1.2 Расчѐт тока короткого замыкания в точке К2Для того чтобы рассчитать трехфазный ток короткого замыкания в точкиК2, необходимо знать параметры автотрансформатора(паспортные данныеавтотрансформатора находятся в таблице 2.2 пункта 2).Для трансформатора АТДЦТН-63000-220/110-У1, согласно [8]:U кВС 11 %;РасчетноезначениеU кВН 34,9 %;напряжениеU кСН 21,2 %.короткогозамыканияобмотокавтотрансформаторов:U К 0,5 (U BC U BH U CH ),(4.4)где U к – напряжение короткого замыкания, %; UВС , UВН , UСН – напряженияпары обмоток (высокого, среднего и низкого напряжения).U кВ 0,5 U кВН U кВС U кСН 0,5 34,9 11 21,2 12,35 %,U кС 0,5 U кВС U кСН U кВН 0,5 11 21,2 34,9 1,35 %,U кН 0,5 U кВН U кСН U кВС 0,5 34,9 21,2 11 22,55 %.Сопротивления обмоток автотрансформаторов:X АТ2U К U CT,100 SHT(4.5)где X АТ – сопротивление обмотки автотрансформатора, Ом; U CT – напряжениеступени на котором работает обмотка, кВ; SHT – номинальная мощностьтрансформатора, МВА; U К – напряжение короткого замыкания, %.2U кВ U ном12,35 230 2XВ 103,701100 Sном100632U кС U ном 1,35 1212XС 0 Ом,100 Sном100632U кН U ном22,55 38,52XН 5,306 Ом.100 Sном10063Приведем найденные сопротивления к напряжению ступени 2, для расчетатока короткого замыкания:22 U CT2 121 15,529 X'K1 X K1 4,298 Ом,U230 CT1 22 U CT2 121 103,701 X' B X B 28,70 1 Ом.U230 CT1 Результирующее сопротивление до точки К2:X K 2 X'K1 X K 2 4,298 X' B X'C,2(4.6)28,701 0 18,649 Ом.2Находим ток короткого замыкания в точке К2 по формуле 4.1:I (3) K21213 18,649 10 3 3746,012 А.Определяем ударный ток по формуле 4.2:i уд2 2 3,746 1,8 9,536 кА.Рассчитываем мощность трехфазного короткого замыкания на шинахсреднего напряжения по формуле 4.3:SK 2 3 121103 3746,012 785,082 МВА.4.1.3 Расчѐт тока короткого замыкания в точке К3Приводим сопротивление системы обмотки ВН к напряжению ступени:22 U CT3 38,5 15,529 X'K1 X K1 0,435 Ом,U230 CT1 22 U CT3 38,5 103,701 X'B X B 2,906 Ом.U230 CT1 Результирующее сопротивление до точки К3:X K 3 X'K1 X K 3 0,435 X' B X' H,2(4.7)2,906 5,306 4,541 Ом.2Рассчитываем ток короткого замыкания в точке К3 по формуле 4.1:I (3) K338,53 4,541103 4894,954 А.Найдем значение ударного тока в точке К3 по формуле 4.2:i уд3 2 4,894954 1,8 12,460 кА.Определим мощность трехфазного короткого замыкания на шинах низкогонапряжения в точке К3 по формуле 4.3:Sk 2 3 38,5 103 4894,954 326,415 МВА.4.2 Расчет токов короткого замыкания при раздельной работе двухавтотрансформаторовРасчет токов короткого замыкания проводится аналогично расчетам припараллельной работе двух автотрансформаторов, согласно [5].Производим расчет токов КЗ при раздельной работе автотрансформаторов,применяя величины, найденные в пункте 4.1.4.2.2 Расчѐт тока короткого замыкания в точке К2Результирующее сопротивление до точки К2:X K 2 X'K1 X'B X'C ,(4.8)X K 2 4,298 28,701 0 32,999 Ом.Трехфазный ток короткого замыкания в точке К2 по формуле 4.1:I (3) K21213 32,999 103 2117,015 А.Находим ударный ток по формуле 4.2:i уд2 2 2,117 1,8 6,600 кА.Мощностьтрехфазногокороткогозамыканиянашинахнапряжения по формуле 4.3:Sk 2 3 121103 2117,015 443,680 МВА.4.2.3 Расчѐт тока короткого замыкания в точке К3Результирующее сопротивление до точки К3:среднегоX K3 X'K1 X'B X'H ,(4.9)X K3 0,435 2,906 5,306 8,647 Ом,Значение трехфазного тока короткого замыкания по формуле 4.1:I (3) K338,53 8,647 10 3 2570,600 А.Величина ударного тока по формуле 4.
2:i уд3 2 2,5706 1,8 6,383 кА.Мощностьтрехфазногокороткогозамыканиянашинахнизкогонапряжения находим по формуле 4.3:Sk 3 3 38,5 103 2570,6 171,018 МВА.Результаты расчетов сведены в таблице 4.1.Таблица 4.1 – Результаты расчетов.РежимыТочкиПрипараллельнойработеК1К2К3К1К2К3ПрираздельнойработеТок короткого(3)замыкания Iк ,А8551,03746,014894,958551,02117,022570,60РезультирующиесопротивлениеX к , ОмМощностькороткогозамыкания,Sк МВАУдарный токi уд , кА15,5318,654,5415,5332,98,653406,48785,08326,423406,48443,68171,0221,779,5412,4621,776,606,385 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД5.1 Выбор трансформатора собственных нуждНа подстанции установлены два трансформатора собственных нужд типаТМГ 11-250/35-У1 (1 ТСН) и ТМГ-СЭЩ-250/10-11УХЛ (2 ТСН) необходимоопределить расчетную мощность собственных нужд подстанции послемодернизации. Для определения расчетной мощности собственных нужднеобходимо определить мощности каждого потребителя, получающего питаниеот шин собственных нужд.
Мощность основных потребителей собственныхнужд подстанции приведена в приложении А.Активнаясоставляющаярасчетноймощностисобственныхнуждопределяется по формуле:PР н К с ,(5.1)где Кс - коэффициент спроса установленной мощности; Рн – установленнаямощность, кВт.Реактивная составляющая расчетной мощности собственных нуждопределяется по формуле, кВАр:Q Р tg ,1 - cos2, а cos .где tg cos(5.2)Расчетная мощность собственных нужд определяется по формуле, кВА:Sсн расч Р2 Q2 ,(5.3)За расчетную принимаем мощность в зимнее время.Расчетная мощность трансформатора собственных нужд для подстанций сдежурством вычисляется по формуле:S тсн расчSтсн расчScн расч1,3,(5.4)264,48 203,446 кВА .1,3Установленные два трансформатора собственных нужд типа ТМГ11-250/35У1 и ТМГ-СЭЩ-250/10-11УХЛ с номинальной мощностью 250 кВА прошлипроверку по нагрузке.5.2 Оперативный токОперативный ток — постоянный 220 В.Источником постоянного тока на подстанции является щит постоянноготока (ЩПТ).