7.2 «Рождественка» қосалқы станциясындағы қысқа тұйықталу токтарын есептеу

Алдымен электр тізбегінің орынбасу сұлбасын тұрғызамыз.

Сурет 8.1 Трансформаторлардың жеке жұмысы кезіндегі электр тізбегінің орынбасу сұлбасы.

Сурет 8.2 Трансформаторлардың бір желіге қосылған кезіндегі электр тізбегінің орынбасу сұлбасы.

Трансформатордың қысқа тұйықталу тогын ол «ТЭЦ-110» ҚС-нан қоректенетін кезінде есептейміз.

Есептерді салыстырмалы базистік шамаларда жүргіземіз және тек қана индуктивтік кедергілерді есептейміз. Алдымен базистік қуатты таңдаймыз:

S_б = 1000 МВА

Жүйенің шиналарындағы қысқа тұйықталудың қуаты(релелік қызмет мәліметі бойынша):

S_қт = 1000 МВА

Жүйенің индуктив кедергісі:

Х_жүйе = S_б/ S_қт, с.б.

Х_жүйе = S_б/ S_қт = 1000/1000 = 1 с.б.

Желінің реактив кедергісі:

Х_желі = х₀*L*S_б/U²_орт;

Х_желі = 0,199*120*1000/115² = 1,8 с.б.

Трансформатордың әрбір орамаларының қысқа тұйықталу кернеулерін анықтаймыз:

U_кЖ = 0,5*(u_кЖ-Т+u_кЖ-О-u_кО-Т) = 0,5*(10,5+17,5-6,5) = 10,75%

U_кО = 0,5*( u_кЖ-О + u_кО-Т -u_кЖ-Т) = 0,5(10,5+6,5-17,5) = -0,25%

U_кТ = 0,5*( u_кЖ-Т + u_кО-Т - u_кЖ-О) = 0,5(17,5+6,5-10,5) = 6,75%

мұнда u_кЖ-Т , u_кО-Т, u_кЖ-О - орамалардың сәйкес жұптарының қысқа тұйықталу кернеулері, %.

Трансформатордың кедергілері:

Жоғарғы кернеу жағы:

Х_тЖ = = = 10,75с.б.

Ортаңғы кернеу жағы:

Х_тО = = = 0,25с.б.

Төменгі кернеу жағы:

Х_тТ = = = 6,75с.б.

Трансформатордың 110 кВ шиналардағы К1 қысқа тұйықталу нүктесіндегі қорытындылаушы кедергі:

Х₁ = Х_жүйе+Х_желі = 1+1,8 = 2,8с.б.

Трансформатордың 110 кВ шиналардағы базистік ток:

I_б = = = 5,02 кА

110 кВ шинаға келтірілген қысқа тұйықталу тогы:

I_қт1⁽³⁾ = I_П.О. = = = 1,79 кА

мұндағы - қорытындылаушы ЭҚК-ң мәні, = 1.

Трансформатордың 35 кВ шиналардағы К2 қысқа тұйықталу нүктесіндегі қорытындылаушы кедергі:

Х₂ = Х_жүйе+Х_желі+Х_тЖ+Х_тО = 1+1,8+10,75+0,25 = 13,8с.б.

Траснформатордың 35 кВ шиналардағы базистік ток:

I_б = = = 15 кА

35 кВ шинаға келтірілген қысқа тұйықталу тогы:

I_қт2⁽³⁾ = I_П.О. = = = 1,08 кА

Трансформатордың 10 кВ шиналардағы К3 қысқа тұйықталу нүктесіндегі қорытындылаушы кедергі:

Х₃ = Х_жүйе+Х_желі+Х_тЖ+Х_тТ = 1+1,8+10,75+6,75 = 20,3с.б.

Траснформатордың 10 кВ шиналардағы базистік ток:

I_б = = = 52,55 кА

10 кВ шинаға келтірілген қысқа тұйықталу тогы:

I_қт3⁽³⁾ = I_П.О. = = = 2,58 кА

Соққы токты анықтаймыз:

i_c = I_қт⁽³⁾K_c, кА

мұнда актив кедергі есептелмегендіктен K_c = 1,8

Жоғарғы кернеу жағы:

i_c = 1,42*1,8*1,79 = 4,57 кА

Ортаңғы кернеу жағы:

i_c = 1,42*1,8*1,08 = 2,76 кА

Төменгі кернеу жағы:

i_c = 1,42*1,8*2,58 = 6,59 кА

Қысқа тұйықталу қуаты:

S_кТ = *U_н*I_ПО;

S_кТ ¹¹⁰= 1,73*115*1,79 = 356,12 МВА

S_кТ ³⁵= 1,73*38,5*1,08 = 71,9 МВА

S_кТ ¹⁰= 1,73*11*2,58 = 49,09 МВА

Жылу импульсін анықтау:

В_к = I²_ПО*(t_cн+T_A), кА²,

мұндағы - t_cн = t_РЗ+ t_0,8 , c,

110 кВ:

В_к1 = 1,79² *0,52 = 1,66 кА²

35 кВ:

В_к2 = 1,08² *0,52 = 0,6 кА²

10 кВ:

В_к3 = 2,58² *0,52 = 3,46 кА²

Трансформаторлардың бір желіге қосылған кезін есептейміз.

Трансформатордың 35 кВ шиналардағы К2 қысқа тұйықталу нүктесіндегі қорытындылаушы кедергі:

Х₃ = Х_жүйе+Х_желі+(Х_тЖ+Х_тО)/2= 1+1,8+(10,75+0,25)/2 = 8,3 с.б.

35 кВ шинаға келтірілген қысқа тұйықталу тогы:

I_қт2⁽³⁾ = I_П.О. = = = 1,8 кА

Трансформатордың 10 кВ шиналардағы К3 қысқа тұйықталу нүктесіндегі қорытындылаушы кедергі:

Х₃ = Х_жүйе+Х_желі+(Х_тЖ+Х_тТ)/2= 1+1,8+(10,75+6,75)/2 = 11,55с.б.

10 кВ шинаға келтірілген қысқа тұйықталу тогы:

I_қт2⁽³⁾ = I_П.О. = = = 4,55 кА

Соққы токты анықтаймыз:

Ортаңғы кернеу жағы:

i_c = 1,42*1,8*1,8 =4,6 кА

Төменгі кернеу жағы:

i_c = 1,42*1,8*4,55 = 11,62 кА

Қысқа тұйықталу қуаты:

S_кТ ³⁵= 1,73*38,5*1,8 = 119,88 МВА

S_кТ ¹⁰= 1,73*11*4,55 = 86,58 МВА

Жылу импульсін анықтау:

35 кВ:

В_к = 1,8² *0,52 = 1,68 кА²

10 кВ:

В_к = 4,55² *0,51 = 10,55 кА²

Есептеулер нәтижесінде алынған мәндерді кестеге енгіземіз.

8.1 Кесте

Қысқа тұйықталу токтарын есептеу нәтижелері

Қысқа тұйықталу орны	IП.О., кА	ic, кА	SкТ, МВА	Вк, кА2
Трансформаторлардың жеке жұмысы кезінде
110 кВ шиналары	1,79	4,57	356,12	1,66
35 кВ шиналары	1,08	2,76	71,9	0,6
10 кВ шиналары	2,58	6,59	49,09	3,46
Трансформаторлардың бір желіге қосылған кезінде
110 кВ шиналары	1,79	4,57	356,12	1,66
35 кВ шиналары	1,8	4,6	119,88	1,68
10 кВ шиналары	4,55	11,62	86,58	10,55

8 Қосалқы станцияның құрал-жабдықтарын таңдау

Қосалқы станция трансформаторының номинал жұмыс токтары:

I_жум1 = = = 47 А

I_мах1 = = 94 А

I_жум2 = = = 85 А

I_мах2 = = 169 А

I_жум3 = = = 72 А

I_мах3 = = 143 А

8.1 110 кВ жағына құрал-жабдықтар тандау

Айырғыштарды таңдау

Айырғыштарды таңдау келесі жолмен жүргізіледі:

- қондырғының кернеуі бойынша

- ток бойынша

- құрылымы бойынша, орнатылу түрі бойынша, электр динамикалық беріктілігі бойынша

i_с-ы< I_шек, _с; I_п.о < I_пр.с,

мұндағы I_Пр.с, I_пр,с - қысқа тұйықталудың шектік тесу тогы (амплитудасы және әсер етуші мәні);

термиялық беріктілігі бойынша:

В к 

мұндағы В_к- есептеу бойынша табылатын жылулық импульс, ;

- термиялық беріктіліктің шекті тогы;

-термиялық беріктілік бойынша шекті токтың ағу ұзақтығы.

Жоғарыдағы критерилерді ескере отырып РНДЗ-1-110/630 типті айырғыштың – екеуін және РНДЗ-2-110/630 типті айырғыштың төртеуін таңдаймыз. Жетектің (привод) типі-ПДН-220Т.

Кесте 10

110 кВ айырғыштарды таңдау шарттары

110 кВ РНДЗ-2-110/630 типті айырғыштар
Таңдау шарттары	Есептік мәліметтер	Каталогты мәліметтер
Uорн Uном	Uуст = 110 кВ	Uном = 110 кВ
Iмах Iном	Iмах = 94 А	Iном = 630 А
Iп.о ≤ Iн.сөн	Iп.о = 1,79 А	Iпр,с = 31,5 А
Iс Iдин	Iс = 4,57 кА	Iдин = 80 кА
Вк I2терtтер	Вк= 2,66 кА2с	I2терtтер=31,52*3=3969 кА2с

Ажыратқыштарды таңдау

^{Ажыратқыш іске қосылғанда элегаз қысылып, ажыратқыш контактілерінен жоғары ұмтылады, бұл сәтте доға сөнеді.}

I_ном = 1250 А

Ажыратқыштарды таңдау шарттары:

- қондырғының кернеуі бойынша

U_орн U_ном

110кВ 123кВ

- ұзақ ток бойынша

I_норм I_ном

47 А 1250 А

I_мах I_ном

94 А 1250 А

- ажырату қабілеті бойынша

В_к I²_терt_тер

В_к=I²_п.о.( t_ажр+Т_а),

Т_а - үш фазалы қысқа тұйықталу тогының апериодтық құраушысының өшуінің уақыт тұрақтысы, Т_а = 0,01 с; В_к= 1,66 кА²с

Кесте 9

110 кВ бакты элегазды ажыратқыштарды таңдау шарттары

110 кВ 3АР1 DT-123 бакты элегазды ажыратқыш
Таңдау шарттары	Есептік мәліметтер	Каталогты мәліметтер
Uорн Uном	Uорн = 110 кВ	Uном = 123 кВ
Iнорм Iном	Iнорм = 47 А	Iном = 1250 А
Вк I2терtтер	Вк= 1,66 кА2с	I2терtтер=402*3=4800 кА2с
Iс Iдин	Iс = 4,57 кА	Iдин = 40 кА
Iмах Iном	Iмах = 94 А	Iном = 1250 А

Ток трансформаторларын таңдау

Қосалқы станциясының АТҚ-110 кВ-на ТВ-110 типті ток трансформаторларын таңдаймыз.

Кесте 11