ПЗ (1226706), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Ударный ток 3-х фазного короткого замыкания, кА, рассчитываем по формуле:
, (2.3)
где – ударный коэффициент,
= 1,8.
кА.
Однофазный ток короткого замыкания, кА, определяется по формуле:
, (2.4)
где – сверхпереходной ток 3-х фазного короткого замыкания.
кА.
Результаты расчетов сводим таблицу 2.2.
2.2 Расчет токов короткого замыкания в точке К2
На трансформаторной подстанции Южная установлены два трансформатора ТДНС – 16000-35-74-У1 данные по трансформаторам приведены в таблице 1.1.
На рисунке 2.3 приведены последовательности упрощения схемы замещения для расчета параметров короткого замыкания в точке К2.
Рисунок 2.3 – Схема замещения для точки К2
Определяем сопротивление трансформатора, по [3]:
(2.5)
где - напряжение короткого замыкания трансформатора, %, по [3].
Находим сопротивление трансформатора по формуле (2.5):
Результирующее сопротивление [2]:
, (2.6)
Мощность короткого замыкания в точке К2, МВА:
, (2.7)
Сверхпереходной ток находим по формуле (2.8), кА:
, (2.8)
Ударный ток находим по формуле (2.3), кА:
Ток двухфазного короткого замыкания на шинах 10 кВ определяется по формуле (2,9), кА:
(2.9)
Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле (2.4), кА
2.3 Расчёт токов короткого замыкания в точке К3
Выбираем исходный трансформатор собственных нужд ТМЗ-400/10-
70-У3.
Таблица 2.1 – Паспортные характеристики трансформатора ТМЗ- 400/10-70-У3
Параметр | Значение |
Номинальное напряжение обмотки ВН Uвн, кВ | 10 |
Номинальное напряжение обмотки НН Uнн, кВ | 0,4 |
Потери при холостом ходу Рхх, кВт | 0,9 |
Потери при коротком замыкании Ркз, кВт | 5,5 |
Схема и группа соединения обмоток | У/Ун-0 |
Активное сопротивление ТСН определяется по формуле [3]:
(2.10)
.
Полное сопротивление ТСН определяется по формуле:
, (2.11)
Реактивное сопротивление ТСН определяется по формуле:
, (2.12)
.
Сопротивление кабельной линии [3]:
– активное:
, (2.13)
где L – длина кабельной линии, км; – количество параллельно включенных кабелей.
.
– реактивное:
, (2.14)
.
Результирующее реактивное сопротивление:
, (2.15)
Результирующее активное сопротивление:
, (2.16)
Полное результирующее сопротивление до точки К4:
, (2.17)
.
Сверхпереходной ток определяется по формуле, кА:
, (2.18)
кА.
Мощность короткого замыкания определяется по формуле, МВА:
(2.19)
МВА.
Ударный коэффициент рассчитывается [1] по формуле:
(2.20)
где – постоянная времени определяется [1] по формуле:
, (2.21)
где - угловая частота,
эл. градус.
,
.
Ударный ток равняется, кА:
кА;
Результаты расчётов сведем в таблицу 2.2
Таблица 2.2 – Значения параметров режима короткого замыкания
Точка КЗ | Uст ,кВ | Хрез о.е. |
|
|
|
|
|
К1 | 35 | 0,44 | 3,73 | 9,50 | 226 | – | 2,05 |
К2 | 10,5 | 0,75 | 7,33 | 18,66 | 133,33 | 6,35 | – |
К3 | 0,4 | 8,42 | 17,14 | 33,94 | 11,88 | – | – |
3 ВЫБОР ЗАМЕНЯЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ
Для определения параметров заменяемого оборудования на трансформаторной подстанции, данных режима короткого замыкания недостаточно, необходимо определить максимальные рабочие токи протекающие по основным присоединениям подстанции.
3.1 Расчёт максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции
Расчёт производится на основании номинальных параметров оборудования по формулам [4]:
– для питающих вводов подстанции:
, (3.1)
где =1,5–2 – коэффициент, учитывающий трансформацию энергии через шины подстанции;
– мощность одного силового трансформатора подстанции, кВА;
– количество силовых трансформаторов, равное двум;
– номинальное напряжение на вводе, равное 35 кВ.
– для вводов силовых трансформаторов:
, (3.2)
где =1,4 -1,5 – коэффициент, учитывающий перегрузки трансформаторов.
– для сборных шин РУ-10 кВ:
, (3.3)
где = 0,5-0,7 – коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам.
– для фидеров РУ-10 кВ:
, (3.4)
где – мощность фидера районной нагрузки, МВА;
количество фидеров.
Подставляя числовые значения в выражение (3.1) получим, А:
Из выражения (3.2) для ввода силового трансформатора получаем, А:
Из выражения (3.2)для ввода ТСН получаем, А:
Из того же выражения для ввода РУ – 0,4 кВ соответственно будем иметь:
Найдём соответственно максимальный рабочий ток ввода РУ-10 кВ, воспользовавшись выражением (3.2), А:
Согласно выражению (3.3) находим максимальный рабочий ток сборных шин РУ-10 кВ, А:
Максимальный рабочий ток фидеров РУ-10 кВ находим по формуле (3.4), А:
Полученные результаты сведём в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Расчёт максимальных рабочих токов присоединений подстанции
Наименование присоединения | Питающий ввод 35 кВ | Ввод силового трансформатора 35 кВ | Ввод РУ-10 кВ | Ввод РУ–0,4 кВ | Сборные шины РУ-10 кВ | Фидера РУ-10 кВ |
| 1055,73 | 395,89 | 1319,66 | 866,03 | 428,89 | 62,82 |
3.2 Определение величины теплового импульса
Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания необходимо определить величину теплового импульса [2] для всех РУ:
(3.5)
где – периодическая составляющая тока короткого замыкания, кА;
= f(
) – относительное значение теплового импульса , для источников неограниченной мощности
= 1;
= 0,05 с – постоянная времени затухания апериодического тока;
=
– время протекания тока к.з., с;
– время срабатывания основной защиты, с;
– полное время отключения выключателя,
= 0,1 с.
Подставляя в выражение (3.5) числовые значения получим соответственно для РУ-35 кВ, кА2с:
Результаты расчета сводятся в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Расчёт теплового импульса
Наименование присоединения |
|
|
|
|
| |
Питающий ввод 35 кВ | 3,73 | 2,50 | 2,60 | 1 | 36,87 | |
Секционный выключатель 35 кВ | 3,73 | 2,00 | 2,10 | 1 | 29,91 | |
Ввод РУ-10 кВ | 7,33 | 1,50 | 1,60 | 1 | 88,65 | |
Секционный выключатель 10 кВ | 7,33 | 1,00 | 1,10 | 1 | 61,79 | |
Ввод ТСН и фидеров 10 кВ | 7,33 | 0,50 | 0,60 | 1 | 34,92 | |
РУ 0,4 кВ | 17,14 | 0,50 | 0,60 | 1 | 190,96 |
3.3 Выбор сборных шин и токоведущих элементов
Выбор сборных шин производится по условиям длительного режима работы и устойчивости в режиме короткого замыкания, по методике изложенной в [5].
Шины проверяются по длительному допускаемому току, А :
, (3.6)