2.3. Расчет параметров схемы замещения трансформаторов

ТДЦ-125000/242/10,5 расчет выполнен для стороны 220 кВ

, Ом,

, Ом.

АТДТН-63000/230/121/6,6 расчет выполнен для стороны 220 кВ

, Ом,

, Ом.

ТДТН-40000/115/38.5/6.6 расчет выполнен для стороны 110 кВ

, Ом,

, Ом.

2.4. Расчет параметров нагрузки

Расчет параметров нагрузки выполняем по значению номинальной мощности установленных трансформаторов нагрузки.

Полная мощность нагрузки по номинальной мощности трансформаторов нагрузки

S_нн = n_тS_т = 22.5 = 5.0 МВА.

Находим активную и реактивную составляющие мощности нагрузки и соответствующие активное и индуктивное сопротивление нагрузки для последовательной схемы ее замещения, принимая значение cos() = 0.85

, Ом,

Ом.

Далее параметры элементов модели приводим по напряжению к тому участку цепи, для элементов которого определяются динамические и термические воздействия, т. е. в данном случае к сети 6 кВ. Для этого используем коэффициенты приведения. Эти коэффициенты можно рассчитать исходя из номинальных напряжений сети, кроме первого участка с повышающим трансформатором. Таким образом:

• коэффициент приведения источника к стороне 220 кВ равен k_и = 242/10.5 = 23.05;

• коэффициент приведения стороны 220 кВ к 6 кВ k₂₂₀ 220 = 220/6 = 36.67;

• коэффициент приведения стороны 110 кВ к 6 кВ k₁₁₀ = 110/6 = 18.33.

С учетом коэффициентов приведения рассчитываем параметры элементов схемы замещения.

Параметры модели источника (системы)

кВ,

Ом.

Параметры Т1 и Л1

Ом,

Ом.

Ом,

Ом.

Параметры Т2 и Л2 (коэффициент 0.5 учитывает включение двух трансформаторов параллельно)

Ом,

Ом,

Ом,

Ом.

Параметры Т3

Ом,

Ом.

3. Расчет номинального тока для заданной нагрузки

Ток рабочего режима i₁(t) определяется в виде

i₁(t)=I_a1cos(t – ₁),

где индекс 1 соответствует рабочему (предаварийному) режиму.

где Z₁, R₁, X₁ – полное, активное и индуктивное сопротивление участка в рабочем (номинальном) режиме.

R₁ = R'_c + R'_т + R'_л1 + R'_твс + R'_л2 + R'_твн+R_л3 + R_л4 + R_н

R₁ = 0 + 0.00106 + 0.00186 + 0.00106 + 0.0174 + 0.00565 + 0.316 + 0.153 +

+ 6.967 = 7.463 Ом.

X₁ = X'_c + X'_т + X'_л1 + X'_твс + X'_л2 + X'_твн + X_л3 + X_л4 + X_н

X₁ = 0.099 + 0.038 + 0.0113 + 0.034 + 0.0366 + 0.167 + 0.078 + 0.171 +

+ 4.812 = 5.447 Ом.

Z_1Н = R₁ + jX₁ = 7.463+j5.447 Ом, Ом.

.

Действующее значение номинального тока нагрузки в сети 6 кВ

А,

где Z₁н – сопротивление контура с сопротивлением номинальной нагрузки на трансформаторы Т4 (без учета коэффициента загрузки)

Z_1Н = 6.6 + j4.402 Ом.

4. Расчет тока короткого замыкания и ударного тока для заданной точки замыкания

Установившийся ток короткого замыкания i_к(t) определяем в виде

I₂(t)=I_2аcos(t – ₂).

Сопротивление участка сети от ЭДС до точки короткого замыкания

R₂ = R'_c + R'_т + R'_л1+R'_твс +R'_л2 + R'_твн + R_л3 + R_л4

R₂ = 0 + 0.00106 + 0.00186 + 0.00106 + 0.0174 + 0.00565 + 0.316 + 0.153 =

= 0.496 Ом.

X₂ = X'_c + X'_т + X'_л1 + X'_твс + X'_л2 + X'_твн + X_л3 + X_л4

X₂ = 0.099 + 0.038 + 0.0113 + 0.034 + 0.0366 + 0.167 + 0.078 + 0.171 =

= 0.635 Ом.

град.

Действующее значение тока короткого замыкания

А = 5,2 кА.

Расчет ударного тока для заданной точки замыкания

Находим постоянную затухания переходной составляющей тока КЗ.

с.

Определяем наибольшее значение ударного тока в момент времени, когда переменная составляющая достигает максимума (–4473 А), т. е. через полпериода – 10 мс после момента возникновения замыкания

Определим величину отключаемого тока при срабатывании релейной защиты за время t_з, равное 0.01 с, при собственном времени отключения выключателя t_о = 0,1 с – для масляного выключателя и при t_о = 0.05 с – для вакуумного выключателя. Полное время отключения t_м составит 0.01 + 0.1 = 0.11 с – для масляного выключателя и t_м = 0.01 + 0.05 = 0.06 с – для вакуумного выключателя. Соответствующие токи отключения равны:

• для масляного выключателя

кА;

• для вакуумного выключателя

кА.

Токи отключения одинаковые, так как в данной точке сети переходная составляющая быстро затухает. Действующее значение тока отключения составляет 7.35/1.414 = 5.2 кА.