Расчет токов КЗ и их ограничение
Выбор количества, типа и мощности силовых Т
Определим значение расчетной мощности по формуле (1):
, (1)
где 
- заданная максимальная нагрузка в МВт; 
- коэффициенты участия в максимальной нагрузке потребителей I, II категорий и 70% потребителей III категории; 
- коэффициент мощности; N - количество Т на ПС; 
- коэффициент аварийной перегрузки.
.
Округлим расчетную величину мощности Т до ближайшего стандартного значения 
.
.
Выразим график нагрузки для нормального режима, заданный в процентах, в именованных единицах полной мощности, учитывая, что 100% соответствует максимальной полной нагрузке.
Определим максимальную нагрузку по формуле (2):
. (2)
Выразим график нагрузки для нормального режима, заданный в процентах, в именованных единицах полной мощности по формуле (3):
, (3)
где Pn - активная мощность n-го часа, заданная по графику нагрузки.
Результат полученных вычислений представим в виде таблицы 1 и графика нагрузки в именованных единицах.
Рисунок 1 - График нагрузки для нормального режима в именованных единицах
Таблица 1 - Нагрузка нормального режима в именованных единицах
| % | S, МВА | |
| От 0 до 6 часа | 44 | 19,556 |
| От 6 до 7 часа, от 11 до 13 часа | 80 | 35,556 |
| От 7 до 8 часа, от 16 до 17 часа | 84 | 37,333 |
| От 8 до 9 часа, от 14 до 15 часа | 94 | 41,778 |
| От 9 до 10 часа, от 15 до 16 часа | 100 | 44,444 |
| От 10 до 11 часа, от 13 до 14 часа | 90 | 40,000 |
| От 17 до 19 часа, от 22 до 24 часа | 70 | 31,111 |
| От 19 до 22 часа | 76 | 33,778 |
Проведем корректировку заданного графика нагрузки для послеаварийного режима. Для этого рассчитаем необходимую резервную мощность по формуле (4):
|
|
|
, (4)
где 
- процент резерва по сети низшего напряжения.
Скорректируем график нагрузки в именованных единицах с учетом заданного процента резерва. Для этого воспользуемся формулой (5):
. (5)
Результат полученных вычислений представим в виде таблицы 2.
Таблица 2 - Скорректированная нагрузка с учетом заданного резерва
| S, МВА | Sрез, МВА | SПАВ, МВА | |
| От 0 до 6 часа | 19,556 | 7,111 | 12,444 |
| От 6 до 7 часа, от 11 до 13 часа | 35,556 | 7,111 | 28,444 |
| От 7 до 8 часа, от 16 до 17 часа | 37,333 | 7,111 | 30,222 |
| От 8 до 9 часа, от 14 до 15 часа | 41,778 | 7,111 | 34,667 |
| От 9 до 10 часа, от 15 до 16 часа | 44,444 | 7,111 | 37,333 |
| От 10 до 11 часа, от 13 до 14 часа | 40,000 | 7,111 | 32,889 |
| От 17 до 19 часа, от 22 до 24 часа | 31,111 | 7,111 | 24,000 |
| От 19 до 22 часа | 33,778 | 7,111 | 26,667 |
Вычислим эквивалентную нагрузку в зоне максимальной нагрузки послеаварийного режима силового Т по формуле (6):
|
|
|
, (6)
При вычислении 
учитываются все участки максимальной нагрузки послеаварийного режима, а продолжительность послеаварийной перегрузки определяется как сумма интервалов времени на отдельных участках графика нагрузки. Расчет ведется по формуле (7):
(7)
Вычислим эквивалентную нагрузку в зоне начальной нагрузки послеаварийного режима для силового Т по формуле (8):
, (8)
При вычислении 
учитываются все ступени, относящиеся к начальной нагрузке послеаварийного режима, в перерывах между максимальными нагрузками послеаварийного режима и после них.
Рисунок 2 - График нагрузки с учетом резерва
Вычисляем расчетные коэффициенты:
коэффициент перегрузок определим по формуле (9):
, (9)
коэффициент начальной нагрузки послеаварийного режима определим по формуле (10):
, (10)
Так как 
, то далее выбранный Т проверяем на возможность аварийных перегрузок.
Эквивалентная зимняя температура положительна и равна 
, а значит ее не нужно корректировать в зависимости от системы охлаждения силового Т. На ПС примем к установке Т ТДН - 25000/110 [1] система охлаждения с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха.
|
|
|
Определяем допустимый коэффициент аварийных перегрузок K ''2, применяя метод линейной интерполяции, используя значения эквивалентной скорректированной зимней температуры Q СЭК, продолжительность аварийной перегрузки ha, коэффициент начальной нагрузки послеаварийного режима K 1 a .
В итоге, K ''2 = 1,277.
Сопоставим расчетный коэффициент K 2 a с допустимым коэффициентом K ''2, учитывая, что возможность аварийных перегрузок определяется условием:
K 2 a ≤ K ''2,
1,253 ≤ 1,277.
Данный тип Т подходит по коэффициентам аварийных нагрузок и по мощности, следовательно в дальнейших расчетах будем использовать его основные параметры.
Расчет токов КЗ и их ограничение
Расчет токов КЗ
С целью выбора и проверки электрических аппаратов и кабелей произведем расчет токов КЗ в относительных единицах для симметричного трехфазного КЗ. Для этого произвольно зададимся величиной базисной мощности.
Составим схему замещения ПС.
Рисунок 3 - Схема при включенном СВ
Рисунок 4 - Схема при выключенном СВ
Вычислим приведенные значения сопротивлений для расчетной схемы по формулам (11) - (15):
, (11)
|
|
|
, (12)
, (13)
, (14)
, (15)
где 
- мощность КЗ систем С1 и С2, МВА; 
- индуктивное сопротивление 1 км длины ВЛ, Ом/км; l - длина линии, км; 
- высшее напряжение, кВ; 
- напряжение КЗ Т, %; 
- номинальная мощность Т, МВА.
Рассчитаем базисный ток на шинах ВН и НН по формулам (16) и (17):
, (16)
. (17)
Рассчитаем варианты схем электроснабжения при включенном и отключенном секционном В для КЗ в точках К1 и К2.
Преобразуем расчетные схемы и определим результирующее сопротивление 
и 
до точек КЗ соответственно на шинах НН и ВН.
Для КЗ в точке К1 при включенном секционном В.
Рисунок 5 - Схема замещения для КЗ в точке К1 при включенном СВ
Определим суммарное сопротивление до точки КЗ по формуле (18):
. (18)
1. Начальное действующее значение периодической составляющей на шинах ВН по формуле (19):
(19)
2. Полное время отключения цепи при КЗ определим по формуле (20):
, (20)
где 
- время действия РЗ для ВВ для стороны ВН; 
- время отключения выбранного В. В данном случае это ВГТ-УЭТМ-110/40/3150 У1 [2]. Собственное время отключения этого В составляет 
.
3. Время отключения тока КЗ определим по формуле (21):
. (21)
4. Постоянная времени затухания апериодической составляющей определим по таблицам из [3]:
.
(для системы, связанной со сборными шинами, где рассматривается КЗ, ВЛ напряжением 110 кВ).
5. Значение апериодической составляющей на момент времени 
, где 
определим по формуле (22):
(22)
6. Ударный ток определим по формуле (23):
(23)
где 
- ударный коэффициент, определяется из таблицы [3]. В данном случае он равен 1,608.
7. Импульс квадратичного тока КЗ определим по формуле (24):
. (24)
Действующее значение периодической составляющей к моменту расхождения контактов В считать равным 
, т. е. ток КЗ считать удаленным от генераторов.
Для случая КЗ в точке К1 при отключенном СВ. Схема замещения и расчет аналогичен произведенному случаю.
Для случая КЗ в точке К2 при отключенном СВ. Определим суммарное сопротивление до точки КЗ по формуле (25):
. (25)
1. Начальное действующее значение периодической составляющей на шинах ВН по формуле (26):
(26)
2. Полное время отключения цепи при КЗ. Выбираем В ВВУ-СЭЩ-П-10-50/2500 У2 [4] в качестве ВВ, СВ и В отходящих линий.
Для отходящих линий полное время отключения цепи при КЗ находим по формуле (27):
, (27)
Для СВ полное время отключения цепи при КЗ находим по формуле (28):
, (28)
Для ВВ полное время отключения цепи при КЗ находим по формуле (29):
, (29)
где 
- время действия РЗ для В отходящих линий, СВ и ВВ для стороны НН; 
- время отключения выбранного В; 
- собственное время отключения выбранного В определим из [4].
3. Время отключения тока КЗ.
Для отходящих линий время отключения тока КЗ находим по формуле (30):
, (30)
Для СВ время отключения тока КЗ находим по формуле (31):
, (31)
Для ВВ время отключения тока КЗ находим по формуле (32):
. (32)
4. Постоянная времени затухания апериодической составляющей определим по таблицам из [3]: 
.
(для системы, связанной со сборными шинами, где рассматривается КЗ через Т единичной мощностью 5,6 - 32 МВА).
5. Значение апериодической составляющей на момент времени 
, где 
определим по формуле (22):
6. Ударный ток определим по формуле (23):
где 
- ударный коэффициент, определяется из таблицы [3]. В данном случае он равен 1,71.
7. Импульс квадратичного тока КЗ.
Для отходящих линий, для СВ, для ВВ импульс квадратичного тока КЗ находим по формуле (24):
кА2 · с,
кА2 · с,
кА2 · с.
Для случая КЗ в точке К2 при включенном СВ. Определим суммарное сопротивление до точки КЗ по формуле (33):
. (33)
1. Начальное действующее значение периодической составляющей на шинах ВН по формуле (26):
2. Полное время отключения цепи при КЗ. Выбираем В. ВВУ-СЭЩ-П-10-50/2500 У2 в качестве ВВ, СВ и В отходящих линий.
Для отходящих линий, для СВ, для ВВ полное время отключения цепи при КЗ находим по формулам (27)-(29):
,
,
,
где 
- время действия РЗ для В отходящих линий, СВ и ВВ для стороны НН; 
- время отключения выбранного В; 
- собственное время отключения выбранного В определим из [4].
3. Время отключения тока КЗ.
Для отходящих линий, для СВ, для ВВ время отключения тока КЗ находим по формулам (30)-(32):
,
,
.
4. Постоянная времени затухания апериодической составляющей определим по таблицам из [3]: 
.
(для системы, связанной со сборными шинами, где рассматривается КЗ через Т единичной мощностью 5,6 - 32 МВА).
5. Значение апериодической составляющей на момент времени , где определим по формуле (22):
6. Ударный ток определим по формуле (23):
где - ударный коэффициент, определяется из таблицы [3]. В данном случае он равен 1,71.
7. Импульс квадратичного тока КЗ.
Для отходящих линий, для СВ, для ВВ импульс квадратичного тока КЗ находим по формуле (24):
кА2 · с,
кА2 · с,
кА2 · с.
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 131; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!