5.1.1 Базисные единицы
Расчет токов КЗ при выборе аппаратов производим в относительных единицах.
За базисную мощность принимаем 1000 МВА:
Sб = 1000 МВА.
За базисное принимаем среднее эксплуатационное напряжение соответствующей ступени напряжения согласно нормированному ряду значений.
Базисный ток:
.
(5.1)
Таблица 5.1
Точка КЗ |
Базисное напряжение, кВ |
Базисный ток, кА |
К-1,4 |
UбI,IV = 15,75 |
IбI,IV = 36,66 |
К-2 |
UбII = 340 |
IбII = 1,70 |
К-3 |
UбIII = 115 |
IбIII = 5,02 |
К-5 |
UбV = 10,5 |
IбV = 54,99 |
5.1.2 Определение параметров элементов схемы замещения
Фазная сверхпереходная ЭДС генераторов:
(5.2)
где
– фазное напряжение, ток и угол сдвига
между ними в предшествующем режиме;
– сверхпереходное
индуктивное сопротивление генератора
по продольной оси.
E1 = E2 = … = E10 = 1,00 + (235/1000)∙ 0,87 ∙ sin (arсcos(0,85)) = 1,108
Сопротивление генератора в базисных относительных единицах:
;
(5.3)
x1
= x2
= … = x12
=
=
0,87
Мощные
нагрузки, включенные вблизи места КЗ,
учитываются в виде обобщенного источника
с параметрами
= 0,85;
=
0,35.
Нагрузка с.н.:
X11
= … = x20
=
=
148,94.
Местная нагрузка (ОРУ 110 кВ):
=
0,98
Линии связи 110 кВ потребителями, выполненные проводом АС 120/19 :
(5.4)
где худ - индуктивное удельное сопротивление провода;
l - длина линии, км;
nw - число параллельных линий.
.
Сверхпереходная ЭДС нагрузки с.н. и местной нагрузки:
E11 = …= E21 = 0,85.
Линии связи 330 кВ с энергосистемой, выполненные проводом АС 300/39:
(5.4)
где худ - индуктивное удельное сопротивление провода;
l - длина линии, км;
nw - число параллельных линий.
.
Сверхпереходная ЭДС энергосистемы:
=
E22
= 1,00.
Индуктивное сопротивление энергосистемы обусловленное мощностью кз:
Индуктивное сопротивление энергосистемы:
Индуктивное сопротивление трансформатора:
.
(5.5)
Для блочных трансформаторов 110 кВ:
.
Для блочных трансформаторов 330 кВ:
.
Для трансформаторов собственных нужд:
.
Для определения сверхпереходных индуктивных сопротивлений автотрансформаторов связи АТ1 и АТ2:
Значения полученных сопротивлений и ЭДС указаны на схеме замещения (рисунок 5.2).
5.2 Расчет токов кз на генераторном напряжении в точке к-1
5.2.1 Расчет трехфазного замыкания. Преобразование схемы замещения для определения результирующих эдс и сопротивлений.
Выполним преобразование схемы замещения с целью определения результирующих ЭДС и сопротивлений относительно точки КЗ К-1.
Этапы преобразования показаны на рисунке 5.3.
При расчете тока КЗ в точке К-1 пренебрегаем подпиткой от нагрузок со стороны обмоток НН АТС и с.н. генераторов G2–G6, вследствие их удаленности от места КЗ (более двух трансформаций).
Объединим генераторы G1–G10, в одну ветвь с эквивалентной ЭДС
E’1= E1 || E2 || E3 || E4 || E5 || E6 || E7 || E8|| E9 || E10 = E1 =1,108,
и сопротивлением
x’1
=
.
Преобразуем ветвь автотрансформаторов АТ1 и АТ2:
Объединим генераторы G11 и G12, в одну ветвь с эквивалентной ЭДС
E’2= E11 || E12 = 1,108,
и сопротивлением
.
Ветвь нагрузки :
Далее, объединим ветвь генераторов G1–G10 и автотрансформаторов в одну ветвь:
Рис.5.3. Первое преобразования схемы замещения при КЗ в точке К-1.
Рис.5.4. Второе преобразования схемы замещения при КЗ в точке К-1.
.