Пояснительная записка (1230203), страница 2
Текст из файла (страница 2)
где uk– напряжение короткого замыкания соответствующей обмотки трансформатора (автотрансформатора), отнесенное к мощности S данной обмотки, %; - номинальное напряжение обмотки автотрансформатора, кВ;
- номинальная мощность автотрансформатора, МВА.
‒ сопротивления трехобмоточного трансформатора Т1, Т2, Ом:
Таблица 1.1 – Сопротивления участков ЛЭП
Воздушные ЛЭП | ||||||
Обозначе-ние | Марка провода | ДлинаЛЭПL,км | Активное сопротивление прямой последовательности R1, Ом | Реактивное сопротивление прямой последовательности Х1, Ом | Активное сопротивление нулевой последовательности R0, Ом | Реактивное сопротивление нулевой последовательности Х0, Ом |
L1 (ВЛ-220 кВ Владивосток - Черепаха) | АС-400/18 | 35,54 | 2,7721 | 14,9339 | 10,8812 | 43,8530 |
L2 (ВЛ-220 кВ Зелёный угол - Черепаха) | АС-400/18 | 32,13 | 2,5061 | 13,5011 | 9,8372 | 39,6454 |
1.2 Формирование таблиц ветвей прямой (обратной) и нулевой последовательности в программе ТКЗ - 3000
Ввод схем замещения разных последовательностей осуществляется в виде таблиц. Ввод прямой и обратной последовательности совмещен в одной таблице, а ввод нулевой последовательности выполняется раздельно: сначала таблица ветвей, не имеющих взаимоиндуктивных связей, а затем таблица групп взаимоиндуктивно связанных ветвей [2].
Топология схемы замещения обратной последовательности предполагается совпадающей с топологией схемы прямой последовательности. Поэтому схемные параметры обратной последовательности вводятся только для тех элементов, у которых сопротивления отличаются от сопротивления прямой последовательности Z1≠Z2. При учебном проектировании целесообразно принимать Z1=Z2, что упрощает задачу и сокращает время расчета.
Для прямой и обратной последовательностей предусмотрены следующие типы ветвей:
0 – простая ветвь, характеризующаяся активным R1 и реактивным Х1 сопротивлением;
1 – ветвь с нулевым сопротивлением;
3 – трансформаторная ветвь, в состав которой кроме комплексного сопротивления входит последовательно включенный идеальный трансформатор с коэффициентом трансформации, равным отношению напряжения ступени, к которой присоединено сопротивление ветви, к напряжению другой ступени, к которой подключен идеальный трансфоматор;
4 – генераторная ветвь, в которую кроме сопротивления входит также последовательно включенная ЭДС с величиной Е и углом F источника: синхронного генератора, компенсатора, двигателя, эквивалентного источника, асинхронного двигателя, обобщенной комплексной нагрузки, которая выводом сопротивления подключается к схеме, а нейтралью ЭДС к нулевому узлу схемы замещения;
5 – ветвь участка линий в виде П-образной схемы замещения, содержащей кроме продольных активного и индуктивного сопротивлений также поперечную емкостную проводимость В (С) на землю (нулевой узел схемы замещения);
6 – индуктивно связанные ветви без емкостной проводимости на землю;
7 – индуктивно связанные ветви с емкостной проводимостью на землю.
В соответствии с вышеизложенным составляется таблица ветвей прямой (обратной) последовательности в максимальном режиме. Таблица представлена в Приложении Б.
Таблица ветвей нулевой последовательности без взаимодействующих по нулевой последовательности групп содержит те же ветви, что и прямая последовательность, за исключением генераторных ветвей, которые преобразовались либо в ветви нулевого сопротивления, если источник подключен через трансформатор (автотрансформатор) с соединением обмоток треугольник-звезда с заземленной нейтралью, либо в простые ветви с очень большими сопротивлениями при разземленнойнейтрали. Данное преобразование обусловлено протеканием токов нулевой последовательности, которое завершается треугольником при заземленнойнейтрали и поэтому генераторная ветвь исчезает, либо вместо нее подключается ветвь нулевого сопротивления. При разземленнойнейтрали звезды трансформатора токи нулевой последовательности не протекают и этот отображается очень большим сопротивлением простой ветви, подключенной вместо генераторной ветви в прямой последовательности.
Таким образом, составляется таблица ветвей нулевой последовательности в максимальном режиме Приложение Б.
После ввода данных схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательности производится контроль результатов по следующим позициям:
1) просмотр данных;
2) проверка связности сети;
3) проверка полноты задания параметров;
4) справка;
5) расчетдоаварийных напряжений в узлах;
6) распечатка данных разных последовательностей в разных форматах.
Фрагмент окон таблиц расчета токов короткого замыкания приведен в Приложении Б.
1.3 Определение токов короткого замыкания по месту повреждения
Короткое замыкание - электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов. Также коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания.
Расчет тока короткого замыкания осуществляем в программе ТКЗ - 3000 Приложение Б.
Таблица 1.2 – Токи короткого замыкания по месту повреждения
Наименование узлов | Ток трехфазного КЗ, I(3) кА | Ток однофазного КЗ, 3I(0) кА | |
ПС 220 кВ Черепаха | Шины 220кВ | 2,213 | 2,588 |
Шины 11кВ | 20,261 | 0 |
2 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ
Определим исходные данные для выбора оборудования. Пример расчетаприведем для ввода трансформатора 220 кВ, остальные присоединения рассчитываются аналогично.
Определение ударного тока короткого замыкания, (кА):
, (2.1)
где iуд - расчетноезначение ударного тока короткого замыкания, кА; I(1)кз - ток однофазного короткого замыкания на землю, кА; куд - ударный коэффициент тока короткого замыкания.
, (2.2)
где t = 0,01 сек; Та - постоянная времени затухания, согласно [3] Та = 0,14с.
,
.
Определение величины теплового импульса, кА2с:
, (2.3)
где t – время срабатывания защит и отключения выключателя, с.; - действующее значение периодической составляющей начального тока короткого замыкания, кА.
.
Определение наибольшего тока утяжеленного режима, А:
, (2.4)
где - суммарная мощность трансформаторов на подстанции, МВА;
- класснапряжения распределительного устройства, кВ.
Таблица 2.1 - Исходные данные для выбора оборудования
U, кВ |
|
|
| Вк, кА2с | Imax раб, А | |
Шины ВН Т | 220 | 2,588 | 2,213 | 7,1 | 14,692 | 165,33 |
Шины НН Т | 11 | 20,261 | 55,421 | 1231,524 | 3306,64 | |
Шины ВЛ 220 кВ Черепаха | 220 | 2,588 | 2,213 | 7,1 | 14,692 | 165,33 |
2.1 Выбор силового трансформатора
Силовой трансформатор — стационарный прибор с двумя или более обмотками, который посредством электромагнитной индукции преобразует систему переменного напряжения и тока в другую систему переменного напряжения и тока, как правило, различных значений при той же частоте в целях безопасной электроэнергии без изменения её передаваемой мощности.
Также силовым трансформатором называют трансформатор, входящий в состав вторичных источников электропитания различных устройств и аппаратуры, обеспечивающий их питание от электросети, независимо от его мощности (вплоть до единиц Вт).
Подвод питающего напряжения и подключение нагрузки к трансформатору производится с помощью так называемых «вводов». Вводы в сухих трансформаторах могут быть выведены на клеммную колодку в виде болтовых контактов или соединителей с плоскими контактами и могут размещаться как снаружи, так и внутри съёмного корпуса. В масляных (или заполненных синтетическими жидкостями) трансформаторах вводы располагаются только снаружи на крышку или на боковые стороны бака, а передача от внутренних обмоток через гибкие соединения (демпферы) на медные или латунные шпильки с нарезанной на них резьбой. Изолирование шпилек от корпуса осуществляется с помощью проходных изоляторов (изготовляемых из специального фарфора или пластмассы), внутри которых проходят шпильки. Уплотнение всех зазоров в вводах осуществляется прокладками из специальной маслобензостойкой резины.
Вводы трансформаторов по конструктивному исполнению подразделяются:
-
Вводы с главной изоляцией фарфоровой покрышки
-
Вводы с маслобарьерной изоляцией
-
Конденсаторные проходные изоляторы
-
Вводы с бумажно-масляной изоляцией
-
Вводы с полимерной RIP-изоляцией (с полым изолятором или с прямым литьём изолятора)
-
Вводы с элегазовой изоляцией
Максимальная мощность, проходящая через трансформатор при выдаче мощности на 220 кВ, МВА:
, (2.5)
где Pmax - активная максимальная мощность, равна 81,9 МВт; Qmax- реактивная максимальная мощность, равна 18,3МВАр;
.