ВКР Безруков С.Ю. (1226976), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Количество применяемых трансформаторов зависит от категории электроснабжения. Как правило, однотрансформаторные подстанции проектируют на объектах третей категории электроснабжения, двухтрансформаторые подстанции – второй и первой категории надежности.
Мощность двухтрансформаторных подстанций должна выбираться с учетом перегрузочной способности трансформатора в аварийном режиме (один из трансформаторов в нормальном режиме может быть, как отключен, так и включен, а любой оставшийся в работе трансформатор обеспечивает полную потребную мощность).
Для сухих трансформаторов максимальное значение коэффициента допустимой перегрузки трансформатора следует принимать не более 1,2.
При заказе трансформатора лучше запросить у производителя соответствующие графики допустимых перегрузок. У разных производителей они могут отличаться.
Согласно СН 174-75 следует принимать следующие коэффициенты загрузки трансформаторов:
- с преобладающей нагрузкой I категории при двухтрансформаторных подстанциях — 0,65-0,7;
- с преобладающей нагрузкой II категории при однотрансформаторных подстанциях с взаимным резервированием трансформаторов — 0,7-0,8;
- с преобладающей нагрузкой II категории при возможности использования централизованного резерва трансформаторов и для цехов с нагрузками III категории — 0,9-0,95.
Отсюда можно заметить, что в нормальном режиме трансформатор загружен не более чем на 90-95%.
Определение аварийной перегрузочной способности трансформаторов в схемах электроснабжения промышленных предприятий следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 14209 на основании технических характеристик трансформаторов от заводов-изготовителей независимо от категории электроприемников и с учетом их установки.
Аварийная нагрузка определяется из условия отказа одного из трансформаторов подстанции. В связи с изложенным, мощность трансформатора, на понизительной подстанции с двумя трансформаторами можно вычислить по следующему выражению:
, (4.1)
где Smax – максимальная мощность потребителей МВА; n - число устанавливаемых трансформаторов.
Действительное значение номинальной мощности трансформаторов Sтном принимается как ближайшее большее по стандартной шкале номинальных мощностей силовых трансформаторов.
Суммарная максимальная нагрузка подстанции составляет (см. предыдущий пункт работы) 34,41 МВА, тогда:
По стандартной шкале номинальных мощностей трансформаторов (автотрансформаторов) выбираем трансформатор мощностью 25 МВА типа ТДТН -25000/220/38,5/11-У1.
После определения номинальной мощности трансформаторов, по аварийной перегрузке определяется коэффициент загрузки трансформатора в максимальном режиме при работе всех трансформаторов:
, (4.2)
Полученное значение меньше 0,7 (для двухтрансформаторных подстанций), тогда окончательно принимаем два трансформатора типа ТДТН -25000/220/38,5/11-У1. [22].
Паспортные данные силового трансформатора приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Паспортные данные трансформатора ТДТН -25000/220/38,5/11
| Тип трансформатора | Uном ,кВ | Uk% |
кВт |
% | Ixx, % | ||||||
| ВН | СН | НН | ВН СН | ВН НН | СН НН | ||||||
| Трехфазный масляный силовой трансформатор ТДТН 25000-220/38,5/11 | 220 | 38,5 | 11 | 12,5 | 20 | 6,5 | 133 | 50 | 1,2 | ||
5 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
5.1 Исходная расчетная схема и схема замещения подстанции
По значению токов трёхфазного короткого замыкания и рассчитанному по нему значению теплового импульса выполняется выбор и проверка выбранных параметров электрических аппаратов и токоведущих частей электроустановок [3]. Расчёт выполняется после составления расчетной схемы и соединений подстанции [7]. Исходная расчетная схема подстанции, приведена на рисунке 5.1.
Рисунок 5.1 - Расчётная схема подстанции
На расчётной схеме подстанции определяются места (точки) короткого замыкания: на высоком (К1) - 220 кВ, среднем (К2) - 35 кВ и низком (К3) - 10 кВ напряжении.
По исходной расчетной схеме составляем соответствующую схему замещения. Составленная по правилам [9] схема замещения с нанесенными точками КЗ представлена на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2 - Схема замещения подстанции
В схеме замещения подстанции на рисунке 5.2 трансформаторы с тремя обмотками представляются схемой трёхлучевой звезды, система - ЭДС с сопротивлением, а реактор - реактивным сопротивлением [12].
5.2 Расчет сопротивлений элементов схемы замещения подстанции
Задаем значение базисного значения мощности для всей системы Sб = 500 МВА. Базисные напряжения принимаем для каждой ступени (точки) короткого замыкания Uб1= Uвн = 230 кВ, Uб2 = Uсн = 38,5 кВ, Uб3 = Uнн = 10,5 кВ.
Определим значение сопротивления системы С по формуле, причём учитывая ЭДС системы в относительных единицах 
= 1 [14]:
, (5.1)
Определим сопротивления трёхобмоточного трансформатора ТДТН-25000/220/38,5/11 по формулам:
| | (5.2) |
| где трансформатора, %; | |
- напряжения короткого замыкания между обмотками 
- полная номинальная мощность автотрансформатора, МВА. 
Вычислим сопротивление реактора на шинах 35 кВ по формуле:
| | (5.3) |
| где | |
= 1,28 - сопротивление реактора, %; 
= 20 - полная номинальная мощность реактора (принимаем РТД-35), МВА. 
Определим базовые токи для каждой ступени напряжения:
| | (5.4) |
, 
| | (5.5) |
, 
| | (5.6) |
, 
5.3 Расчёт токов короткого замыкания
По исходным данным, предоставленных в данной работе максимальный ток трехфазного КЗ на шинах 220 кВ (точка К1) составляет 
.
Тогда, выполним преобразование схемы замещения на рисунке 5.2 для определения токов КЗ для точек К2 и К3.
Выполняя расчеты токов КЗ параметры схемы замещения следует посредством последовательных преобразований приводить к эквивалентным результирующим схемам замещения, состоящих из эквивалентных ЭДС и результирующих сопротивлений.
Результирующее сопротивление xр1 , выполнив преобразования одинаковых по величине параллельно включенных сопротивлений 
и 
:
| | (5.7) |
Определим результирующее сопротивление xр2 , выполнив преобразования параллельно включенных сопротивлений силовых трансформаторов 
и 
:
|
| (5.8) |
Выполним преобразование последовательно включенных сопротивлений низкой стороны трансформатора xр2 и реактора xр:
| | (5.9) |
Преобразованная схема замещения подстанции представлена на рисунке 5.3.
Рисунок 5.3 - Преобразованная схема
Преобразуем последовательно включенные сопротивления xр1 и результирующее сопротивление xр3:
| | (5.10) |
, 
Выполним преобразование параллельно включенных сопротивлений системы xс и результирующего сопротивления xр4:
|
| (5.11) |
Преобразуем последовательно включенные сопротивления xр4 и результирующего сопротивления xр5:
| | (5.12) |
, 
Определим эквивалентное значение ЭДС:
| | (5.13) |
Эквивалентная схема замещения, полученная в результате преобразований до точки К2 представлена на рисунке 5.4.
Рисунок 5.4 - Схема для К2
Определим периодическое значение тока короткого замыкания в точке К2 схемы замещения:
| | (5.14) |
, 
Определим значение ударного тока КЗ на шинах 35 кВ:
| | (5.15) |
| где | |
,
- ударный коэффициент.Ударный коэффициент определяем по формуле:
| | (5.16) | |
| где |
| |
,
- постоянная времени (для 35 кВ приравниваем к 0,04 с). 
1,78.
Аналогично определяются значения токов коротких замыканий для других точек КЗ, а результаты вычислений сводим в таблицу 5.1
Таблица 5.1 - Результаты расчётов токов коротких замыканий
| Точка КЗ | Iб, кА | хэкв, о.е. |
| Та, сек | Ку | iуд, кА |
| К1 | 1,25 | - | 7,75 | 0,05 | 1,81 | 19,93 |
| К2 | 7,49 | 2,49 | 9,07 | 0,04 | 1,78 | 22,83 |
| К3 | 27,5 | 4,01 | 12,5 | 0,035 | 1,75 | 30,93 |
, кА5.4 Определение теплового импульса тока короткого замыкания
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
