- •3. Выбор основного оборудования подстанции нзб
- •3.1 Расчет токов короткого замыкания
- •3.1.1 Исходные данные
- •3.1.2 Расчет тока трёхфазного короткого замыкания в точке к1
- •3.1.3 Расчет тока трёхфазного короткого замыкания в точке к2
- •3.1.4 Расчет тока трёхфазного короткого замыкания в точке к3
- •3.1.5 Расчет тока однофазного короткого замыкания в точках к1, к2 и к3
- •3.1.5 Расчет токов кз на эвм
- •3.2 Выбор оборудования
- •3.2.1 Выбор силовых трансформаторов
- •3.2.2 Выбор оборудования ору 220кВ
- •3.2.3 Выбор оборудования ору 27,5 кВ
- •3.2.4 Выбор оборудования зру 10 кВ
3. Выбор основного оборудования подстанции нзб
3.1 Расчет токов короткого замыкания
3.1.1 Исходные данные
Для выбора и проверки электрических аппаратов и токоведущих частей подстанции необходимо знать величины токов короткого замыкания (ТКЗ). С этой целью на основе структурной схемы подстанции рисунок 3.1 составим схему замещения прямой последовательности (СЗПП рисунок 3.2).
Рисунок 3.1 Структурная схема подстанции НЗБ
На рисунке 3.2 у каждого элемента в виде дроби приведены: в числителе - значения индуктивных сопротивлений СЗПП, в знаменателе – активных. При построении СЗПП не учитываются элементы не обтекаемые током короткого замыкания, а одинаковые параллельно соединенные элементы заменены одним эквивалентным.
Рисунок 3.2 Схема замещения прямой последовательности
Расчёт ТКЗ произведён в относительных единицах с приближённым приведением [4] .
Зададимся следующими параметрами:
Sб=1000 МВА, Uб1=230 кВ, Uб2=115 кВ.
Вычислим значения базисных токов:
;
Схема замещения подстанции включает следующие элементы:
–система
x1=0,07; x2=0,27; x9=1,43;
–линии связи с системами
Значения x/r для систем приняты из таблицы 6-2 [2].
–автотрансформаторы
UКВ% = 0,5(UКВ-С% + UКВ-Н% - UКС-Н%) = 0,5(45+11-28) = 14%;
UКС% = 0,5(UКВ-С% + UКС-Н% - UКВ-Н%) = 0,5(11+28-45) = -3%; принимаем UКС% = 0;
UКН% = 0,5(UКВ-Н% + UКС-Н% - UКВ-С%) = 0,5(45+28-11) = 31%;
- Трансформаторы 110/35/27.5 кВ
UКВ% = 0,5(UКВ-С% + UКВ-Н% - UКС-Н%) = 0,5(10.5+17-6) = 10.75%;
UКС% = 0,5(UКВ-С% + UКС-Н% - UКВ-Н%) = 0,5(10.5+6-17) = -0.25%; принимаем UКС% = 0;
UКН% = 0,5(UКВ-Н% + UКС-Н% - UКВ-С%) = 0,5(17+6-10.5) = 6.25%;
–трансформаторы 110/6/6 кВ:
UКВ% = 0,5(UКВ-Н% + UКВ-Н% - UКН1-Н2%) = 0,5(20+20-30) = 5%;
UКН1% = UКН1% =0,5(UКВ-Н% + UКН1-Н2% - UКВ-Н%) = 0,5(20+30-20) = 15%;
3.1.2 Расчет тока трёхфазного короткого замыкания в точке к1
По рисунку 3.1, отбросив элементы не обтекаемые током короткого замыкания, составляем схему рисунок 3.3, для которой определим значения сопротивлений.
Рисунок 3.3 Расчётная схема замещения для трехфазного КЗ в точке К1
Поскольку определён состав ветвей и для каждой из них найдены индуктивное и активное сопротивления, определяем :
; ;
К установке в ОРУ-220кВ приняты выключатели типа ВГУ-220-50/3150 У2, собственное время отключения tСВ=0,028 с, а полное время отключения tВО=0,055 с.
Определяем следующие величины:
–момент времени расхождения контактов выключателя
где tРЗmin – минимальное время действия РЗ, принятое равным 0,01 сек.;
–максимальное время существования КЗ:
где tРЗmax – максимальное время действия РЗ, принятое равным 0,1 сек.;
–коэффициент затухания апериодической составляющей тока КЗ:
;
–апериодическую составляющую тока КЗ в момент τ:
Iτi=λτiּ ;
–периодическую составляющую тока КЗ:
;
где – коэффициент затухания периодической составляющей тока КЗ i-ой ветви, определяемый по типовым кривым. В данном случае принимается =1, ввиду значительной удаленности РУ от генераторов станции.
Результаты расчетов трехфазного ТКЗ в точке К1 приведены в таблице 3.1
Таблица 3.1 – Результаты расчёта трёхфазного тока КЗ
Точка К1 Uб=230 кВ, Iб=2,51 кА, t=0,038 с, tоткл=0,155 с. |
||||||||||
Ветвь |
x*б |
кА |
r*б |
Ta,c |
Kу |
iу, кА |
lt |
iat, кА |
gt |
Iпt, кА |
С1 |
0,3 |
8,37 |
0,032 |
0,0299 |
1,72 |
20,36 |
0,28 |
3,31 |
1 |
8,37 |
С2 |
0,635 |
3,95 |
0,055 |
0,0368 |
1,76 |
9,83 |
0,36 |
2,01 |
1 |
3,95 |
С3 |
2,09 |
1,2 |
0,084 |
0,0792 |
1,88 |
3,2 |
0,62 |
1,05 |
1 |
1,2 |
S |
|
13,54 |
|
|
|
33,4 |
|
6,37 |
|
13,54 |