4 Расчет питающей воздушной линии

Питание подстанции от энергосистемы осуществляется двумя одно цепными воздушными линиями, выполненными алюминиевым проводом. Питание нагрузки осуществляется через кабельные линии. Выбор воздушной линии электропередачи.

Выбор по экономической плотности тока:

s_н  s_э = , (4.1)

где s_э  экономически целесообразное сечение, мм²;

I_р  расчетный ток линии, А, равен половине расчетного тока на ВН ГПП;

j_эк  экономическая плотность тока, А/мм²,из таблицы экономической плотности тока j_эк=1,1

s_н  s_э =

Выбирается провод марки АС-70 ( )

Проверка на коронирование:

(4.2)

Так как напряжение 110кВ –

Проверка на нагрев:

- в нормальном режи (4.3)

- в аварийном режиме (4.4)

Проверка на потери напряжения:

, (4.5)

, (4.6)

где , cos - расчетный коэффициент мощности

Технические данные выбранного провода представлены в таблице 3.

Таблица 3

Выбор провода

Ip, А	sэк, мм2	Марка провода	sн, мм2	Iдл.доп, А	Удельное сопротивление		Uр, %
					r0, Ом/км	х0, Ом/км
63	57,27	АС-70	70	265	0,46	0,4	2,53

5 Расчет токов к.з.

Расчет токов короткого замыкания производится для выбора электрических аппаратов ГПП, поэтому рассчитываются токи короткого замыкания в двух точках: перед трансформатором ГПП и после него.

В электроустановках выше 1000В расчет производится в относительных единицах. За базисную мощность принимается 100МВА

Составляется расчетная схема (рис. 1) и схема замещения (рис. 2).

Рисунок 1 – Расчетная схема

Рисунок 2 – Схема замещения

Приведение сопротивлений к базисной мощности производится по следующим формулам:

а) для системы

(5.1)

б) для трансформаторов

(5.2)

в) для воздушной и кабельной линии

, (5.3)

где х₀ – удельное индуктивное сопротивление, Ом/км, для воздушных линий х₀ = 0,4; для кабельных линий х₀ = 0,08.

-для воздушной линии

-для кабельной линии (АД)

-для кабельной линии (СД)

г) для высоковольтных двигателей

, (5.4)

где х''  индуктивное сопротивление двигателя, о.е., х'' = 0,2;

S_дв – номинальная мощность двигателя, МВА.

-для АД

-для СД

Для точки К-1 упрощается схема (рис. 3) и определяются токи короткого замыкания.

Рисунок 3 – Схема замещения для точки К-1

Базисный ток в искомой точке короткого замыкания, кА,

I_б = , (5.5)

I_б =

Результирующее сопротивление ,х_рез, до искомой точки короткого замыкания, о.е.

, (5.6)

.

При питании от системы неограниченной мощности действующее значение установившегося трехфазного тока короткого замыкания I_­, кА, равно начальному сверхпереходному току I'' и току через 0,2 с I_0,2,

, (5.7)

.

Мгновенное значение ударного тока трехфазного короткого замыкания i_у, кА, определяется по формуле

i_у =  k_у  I_, (5.8)

где k_у  ударный коэффициент, для системы неограниченной мощности k_у = 1,8.

i_у =  1,8 2,38=6,06

Мощность короткого замыкания S_0,2, МВА, определяется по формуле:

S_0,2 =  U_б I_0,2 (5.9)

S_0,2 =  115,5 2,38=476,12.

Расчет для точки К-2 проводим аналогично.

I_б =

Результирующее сопротивление ,х_рез ,до искомой точки короткого замыкания, о.е.

(5.10)

,

При питании от системы неограниченной мощности действующее значение установившегося трехфазного тока короткого замыкания I_­, кА, равно начальному сверхпереходному току I'' и току через 0,2 с I_0,2,

, (5.11)

,

Мгновенное значение ударного тока трехфазного короткого замыкания i_у, кА, определяется по формуле

i_у =  k_у  I_, (5.12)

i_у =  1,8 8,73=22,22

Мощность короткого замыкания S_0,2, МВА, определяется по формуле

S_0,2 =  U_б I_0,2 (5.13)

S_0,2 =  10,5 8,73=158,77

Сопротивления от двигателей

-для АД (5.14)

-для СД (5.15)

(5.16)

Суммарное сопротивление от двигателей

Расчетное сопротивление х_*расч, о.е., представляет собой сопротивление схемы замещения, отнесенное к суммарной номинальной мощности высоковольтных двигателей

х_*расч = (5.17)

где  суммарное индуктивное сопротивление от высоковольтных двигателей, о.е.;

_­ суммарная номинальная мощность высоковольтных двигателей, МВА.

х_*расч =

Периодическая составляющая тока КЗ I_t, кА, при пользовании расчетными кривыми

, (5.18)

где U_ном – напряжение ступени, для которой рассматривается КЗ.

t=0, kt=5

t=0,2 kt=3,5

, kt=2,5

Результаты расчетов токов КЗ вносятся в таблицу 4.

Таблица 4

Результаты расчетов токов КЗ

КЗ	Источник питания	Uб, кВ	Iб, кА	xрасч, о.е.	I", кА	I0,2, кА	I∞, кА	iу, кА	St=0,2, МВА
К1	система	115,5	0,5	0,21	2,38	2,38	2,38	6,06	476,12
К2	система	10,5	5,5	0,63	8,73	8,73	8,73	22,22	158,77
	двигатели	10,5	5,5	0,2	3,79	2,65	1,895	5,8	48,25
	итого	21	11	0,83	12,52	11,38	10,625	27,02	207,02