поясн. записка ДП РЗА ПС Тумнин (1229151), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Методика расчета токов КЗ, позволяет определитьзначение периодической составляющей полного тока КЗ для начальногомомента времени, т.е. сверхпереходной ток, точнее его действующее значение[2, 3, 4]. Именно эта величина является расчетной для выбора параметровустройств РЗА.Расчетная схема сети с номерами элементов и данными приведена на схемесети внешнего электроснабжения 220 кВ (см.

чертеж ДП 140205.65 024 Э31).От ПС «Тумнин» отходят две линии 220 кВ выполненные проводом АС-300:- ВЛ 220 кВ «Тумнин - Высокогорная» длиной 123.8 км.;- ВЛ 220 кВ «Тумнин - Ванино» длиной 68 км.Расчет параметров схемы замещения выполняется в именованных единицах.1.1 Сопротивление системыДля расчетов предоставлены узловая схема сети электроснабженияподстанций (см. рисунок 1.1) и параметры силового трансформатора ПСТумнин (см. таблицу 1.1).Расчет токов коротких замыканий производим с помощью программногокомплексаТКZ-3000,разработанногоНовосибирскимпроектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом «Энергосетьпроект»,и загруженными данными Хабаровской ЭС.таблицы 1.2-1.4.11Результаты работы сведены вРисунок 1.1 – Расчетная схема сети1.2 Расчет сопротивления силового трансформатора ПС 220 кВ ТумнинТаблица 1.1 – Параметры силового трансформатораТипUном обмоток, кВВННН23011S, МВАТДН-10000/220-У(ХЛ)110Uк%10,5Сопротивление трансформатора определяем по формуле, Ом:2UкТ U ВНТхТ ,100 SНТ(1.1)где U кТ - напряжение короткого замыкания трансформатора (паспортныеданные); SНТ - номинальная мощность трансформатора, МВА; U ВНТ номинальное напряжение обмотки трансформатора высшей стороны, кВ.Таблица 1.2 – Сопротивление силового трансформатораТипТДН-10000/220У(ХЛ)1Принятая величина, ОмПрямая посл.

Нулевая посл.ФормулаU кТ U 2ВНТ100 SНТ10,5 230100 1012555,4499,91.3 Расчет сопротивления ВЛ 220 кВАктивныеиреактивныесопротивленияпрямойинулевойпоследовательности ВЛ определяем по формуле, Ом:R1Л  R1уд  L ,(1.2)X1Л  X1уд  L ,(1.3)R 0Л  R 0уд  L ,(1.4)X0Л  X0уд  L ,(1.5)где R1уд - удельное активное сопротивление прямой последовательности линии,Ом/км; X1уд - удельное реактивное сопротивление прямой последовательностилинии,Ом/км;R 0уд-удельноеактивноесопротивлениенулевойпоследовательности линии, Ом/км; X0уд - удельное реактивное сопротивлениенулевой последовательности линии, Ом/км; L - длина линии, км.Таблица 1.3 – Сопротивление ВЛ 220 кВВЛ(узел-узел)Тумнин-Ванинно(1504-1475)Тумнин-Высокогорная(1504-2664)Высокогорная-Уктур(2663-2625)Высокогорная-Уктур(2625-2668)Марка Длина,проводакмСопротивление ВЛПрямая посл.Нулевая посл.АС-300686,66+j28,221АС-300123,8АС-30063,086,18+j22,7420,5+j73,3АС-300-0,33+j1,391,02+j3,631321,48+j93,24312,324+j57,379 39,113+j169,757Рисунок 1.2 – Расчетная схема ПС 220 кВ ТумнинРисунок 1.3 – Результат расчета токов КЗ в программном комплексеTKZ-3000Таблица 1.4 – Величины токов трехфазного и одного фазного КЗТочка КЗК1К2К3К4IK1 , кАIK1 , кА1,2084,3699,240,1681,2726,73-31411.4 Расчет параметров короткого замыканияОпределим ударный ток точки К1, кА:i УД.К1  2  IK1  к УД ,3(1.6)где IK1 - трехфазный ток короткого замыкания точки, кА; к УД - ударный3коэффициент, равный 1,8.i УД.К1  2 1, 208 1,8  3,075 .ОпределиммощностьтрехфазногоКЗнашинахпервойступенинапряжения, МВА:SК1  3  UСТ1  IK1 ,3(1.7)где UСТ1 - напряжение первой ступени, равное 220 кВ.SК1  3  220  3,075  1172 .Определим ударный ток точки К2, кА:i УД.К2  2  IK1  к УД ,33где IK2 - трехфазный ток короткого замыкания точки, кА.i УД.К2  2  4,369 1,8  11,122 .15(1.8)ОпределиммощностьтрехфазногоКЗнашинахвторойступенинапряжения, МВА:SК2  3  UСТ2  IK2 ,3(1.9)где UСТ2 - напряжение первой ступени, равное 10 кВ.SК2  3 10  4,369  76 .Определим максимальный рабочий ток вторичной обмотки ТСН1, покоторому выберем кабель, А:I Р.MAX SНОМ.ТСН1  к ПР,3  Uст3(1.10)где SНОМ.ТСН1 - номинальная мощность трансформатора собственных нужд,кВт; к ПР - коэффициент перспективы развития потребителей, равный 1,3; Uст3- напряжение на шинах третьей ступени подстанции, равное 0,4 кВ.I Р.MAX 400 1,3 750,5 .3  0,4Выбираем одножильный кабель ВВГнг-LS сечением 120 мм2(по меди) вколичестве 3 штук на фазу.

Длительно допустимый ток такого кабеляI ДОП  800 , А, (для кабеля, прокладываемого в воздухе).Данные кабеля:16R 0  0,253 Ом / км  удельное активное сопротивление;X0  0,089 Ом / км  удельное индуктивное сопротивление.Определим полное сопротивление ТСН, Ом1:z ТСН1 где u КТСН1u К ТСН11002Uст3SНОМ.ТСН1,(1.11)- напряжение короткого замыкания ТСН1, в %;64002z ТСН1  0,024 .100 400  103Определим активное сопротивление ТСН1, Ом:rТСН1 PК ТСН12PК ТСН1  Uст32Uст3 2,SНОМ.ТСН1 SНОМ.ТСН1SНОМ.ТСН1(1.12)где PК ТСН1 - потери мощности в ТСН1, кВт;rТСН1 4900  4002 0,0049 Ом.3 2(400 10 )Определим реактивное сопротивление ТСН1, Ом:x ТСН1  zТСН1 2   rТСН1 2 0,024 2   0,0049 217 0,0235 .(1.13)Определим сопротивления кабельной линии, Ом:х(r) Каб  Х0 (R 0 )  L ,(1.14)где Х0 (R 0 ) - удельные реактивное и активное сопротивления кабеля, Ом/км;L - длина кабельной линии, равная 60 м.х Каб  Х0  L  0,089  0,06  0,005 ,rКаб  R 0  L  0,253  0,06  0,015 .Приведем сопротивление до точки К2 к напряжению 3-ей ступени, Ом:x ,К2  x К2  (Uст3Uст2)2  1,454  (0,4 2)  0,002 .11(1.15)Определим реактивное сопротивление до третьей ступени, Ом:х К3  x, К2 x ТСН10,0235 х Каб  0,002  0,005  0,019 .22(1.16)Определим активное сопротивление до третьей ступени, Ом:rК3 rТСН10,0049 rКаб  0,015  0,017 .22(1.17)Определим полное сопротивление до третьей ступени, Ом:z К3  x К3 2   rК3 2 0,019 2  (0,017)218 0,025 .(1.18)Определим трехфазный ток короткого замыкания в точке К3, кА:Uст3400 9,24 .3  z К33  0,025I(3)К3 (1.19)Найдем однофазный ток короткого замыкания точки К3, кА:I(1)К3 где Z(1)К3 3  Uст3Z(1)К3 2R1  R 0     2X1  X0  22,(1.20)- полное сопротивление третьейступени при однофазном коротком замыкании, Ом; R1  , X1  - суммарноеактивное и индуктивное сопротивления прямой последовательности, равныеrК3 , x К3 соответственно, Ом; R 0  , X0  - соответственно суммарное активноеи индуктивное сопротивления нулевой последовательности цепи, Ом.Z(1)К3  2R1  R 0     2X1  X0  22.R 0   R 0T  R TА  R KB  R 0Ш  R Д ,X0   X0T  XТА  X КВ  Х0Ш ,гдеR 0T , X0T-активноеииндуктивноесопротивления(1.21)(1.22)(1.23)нулевойпоследовательности понижающего трансформатора.

Для трансформаторамощностью 400 кВА и обмотками Y/Y-ͦ данные сопротивления отсутствуют;R TА , ХTА - активное и индуктивное сопротивления первичных обмотоктрансформатора тока, равные 0,00007 и 0,00005 Ом соответственно; R КВ , X КВ- активное и индуктивное сопротивления токовых катушек и контактов19автоматических выключателей, равные 0,00041 и 0,00013 Ом соответственно;R 0Ш , X0Ш-активноеииндуктивноесопротивлениянулевойпоследовательности шинопровода, равные по 0,008 Ом; R Д - активноесопротивление дуги в месте КЗ, равное 0,05 Ом.R 0   0,00007  0,00041  0,008  0,05  0,05848 ,X0   0,00005  0,00013  0,008  0,00818 ,Z(1)К3  2  0,017  0,058482   2  0,019  0,008182I(1)К3  0,103 ,3  400 6,73 .0,103Определим ударный ток точки К3, кА:i УД.К3  2  I(3)К3  к УД ,(1.24)где I(3)К3 - трехфазный ток короткого замыкания точки К3, кА.i УД.К3  2  9,24 1,8  23,52.Определим мощность трехфазного короткого замыкания на шинахпитающего напряжения К3, МВА:SК3  3  UСТ3  I(3)К3  3  0,4  9,24  6,4 .(1.25)Расчет точки К4 проводится аналогично расчету точки К3.

Ниже уженайденные величины.Максимальный рабочий ток вторичной обмотки ТСН2, А: I Р.MAX  10,92 .20Выбрана медная плоская шина сечением 25х3 мм2. Длительно допустимыйток такой шины IДОП  340 А .Данные шины:R 0  0,263 Ом / км  удельное активное сопротивление;X0  0,253 Ом / км  удельное индуктивное сопротивление.Полное сопротивление ТСН2, Ом: zТСН2  37,81.Активное сопротивление ТСН2, Ом: rТСН2  9,45.Реактивное сопротивление ТСН2, Ом: x ТСН2  36,61.Сопротивления плоской шины, Ом: х ш  0,008, rш  0,008.Полное сопротивление плоской шины, Ом: z ш  0,011.Приведенное сопротивление точки К3 к напряжению 4-ей ступени, Ом:z,К3  18,91.Полное сопротивление до четвертой ступени, Ом: z К4  37,83.Трехфазный ток короткого замыкания точки К4, кА: I(3)К4  0,168.Ударный ток точки К4, кА: i УД.К4  0,428.Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах питающегонапряжения точки К4, МВА: SК4  3,2.Результаты расчетов сведены в таблицу 3.5Таблица 3.5 – результаты расчетов токов КЗUСТ , кВК1К2К3К4220100,410z , Омj105,15j1,4540,02537,83I``, кА1,2084,3699,240,16821i УД , кА3,07511,1223,520,428SК , МВА1172766,43,22 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ2.1 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединенийподстанцииРисунок 2.1 – Схема для расчета максимальных рабочих токовосновных присоединений подстанцииОпределим максимальный рабочий ток на вводе опорной подстанции, А:I P.MAX гдек ТРк ТР  n  SHT,3  UH(2.1)- коэффициент, учитывающий транзит энергии через шиныподстанции, равный 1,5÷2; n - число трансформаторов, подключенных ксборнымшинам;SHT-номинальнаямощностьпонизительноготрансформатора, МВА; U H - номинальное напряжение ступени, кВ.22Определим максимальный рабочий ток на сборных шинах переменноготока, А:I P.MAX к П  к РH  SHT,3  UH(2.2)где к П - коэффициент перегрузки трансформатора, фидера, равный 1,4÷1,5;к РH - коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам, равный0,5÷0,7.Определим максимальный рабочий ток на вводе трансформатора, А:I P.MAX к П  SHT,3  UH(2.3)где к П - коэффициент перегрузки трансформатора, фидера, равный 1,4÷1,5.Расчеты приведены в таблице 2.1.Таблица 2.1 – Максимальные рабочие токи присоединений подстанцииНаименованиепотребителяПитающий ввод220 кВСборные шиныОРУ-220 кВВводтрансформатора220 кВВвод РУ-10 кВРасчетная формулаI Р.MAX1 к ТР  n  SНТ 2 1 100003  UН3  220I Р.MAX , АI Р.MAX1  52,49к П  к РН  SНТ 1,5  0,7 100003  UН3  220I Р.MAX2  27,55I Р.MAX3 к П  SНТ 1,5 100003  UН3  220I Р.MAX3  39,36I Р.MAX4 к П  SНТ 1,5 100003  UН3 10I Р.MAX4  886,02I Р.MAX2 23Окончание таблицы 2.1Фидер РУ-10 кВСборные шиныРУ-10 кВВвод ТСН1Ввод СН 0,4 кВФидерСН 0,4 кВШины СН 0,4кВВвод ТСН2ВводКРУНСЦБ-10 кВФидер КРУНСЦБ-10 кВСборные шиныКРУН-СЦБ-10кВк П  SНФ 1,5 18753  UН3 10к  к S1,5  0,7 10000I Р.MAX4.2  П РН НТ 3  UН3 10к S1,5  400I Р.MAX4.3  П НТ 3  UН3 10к S1,5  400I Р.MAX5  П НТ 3  UН3  0,4к S1,5  279,7I Р.MAX5.1  П НФ 3  UН3  0,4к  к S1,5  0,7  400I Р.MAX5.2  П РН НТ 3  UН3  0,4к S1,5 160I Р.MAX5.3  П НТ 3  UН3  0,4к S1,5 160I Р.MAX6  П НТ 3  UН3 10к S1,5 100I Р.MAX6.1  П НФ 3  UН3 10I Р.MAX4.1 I Р.MAX6.2 к П  к РН  SНТ 1,5  0,7 1603  UН3 10I Р.MAX4.1  162,38I Р.MAX4.2  606,22I Р.MAX4.3  34,64I Р.MAX5  886,02I Р.MAX5.1  605,57I Р.MAX5.2  606,22I Р.MAX5.3  346,41I Р.MAX6  13,86I Р.MAX6.1  8,66I Р.MAX6.2  9,72.2 Определение величины теплового импульсаДля проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов потермической устойчивости в режиме КЗ необходимо определить величинутеплового импульса для всех распределительных устройств.Пример расчета теплового импульса, кА2  с : ВК  I``2  t К  TА  ,24(2.4)где I`` - периодическая составляющая сверхпереходной ток, кА; t К  t З  t В время протекания тока короткого замыкания, с; t З - время срабатыванияосновной защиты.

Характеристики

Список файлов ВКР