Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
нефтеперекачивающая станция.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
22.01.2021
Размер:
1.55 Mб
Скачать

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

I

 

 

S

расч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расч

 

3

U

 

 

 

 

ном

 

 

 

 

 

 

(2.19)

где Sрасч - расчётная мощность, равная 45,4 МВА.

I

 

 

45400

2621

расч

3

10

 

 

 

 

 

 

 

А

Выбираем сечения воздушной линии 110 кВ по экономической плотности тока по формуле (2.16):

Fэк 210 161,5

1,3 мм2

Сечение провода, полученное в результате расчета, округляем до ближайшего каталожного значения.

Тогда выбираем провод марки АС- (3×185).

2.5 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения,

должно быть устойчивым к токам КЗ и выбираться с учетом этих токов.

Составим расчётную схему и схему замещения цепи короткого замыкания. На рис.2.2 приведена расчетная схема замещения, а на рис.2.3

схема замещения, построенные в соответствии со схемой на рис.2.1.

В нормальном режиме все секционные выключатели находятся в отключенном состоянии, силовые трансформаторы работают раздельно на отдельные секции шин. Наиболее тяжелый режим работы может наступить при КЗ в момент перевода нагрузки с одного силового трансформатора на другой, т.е. когда секционные выключатели включены. Этот режим принят за расчетный.

Расчет производим в относительных единицах. В качестве базисных величин принимают базисную мощность Sб и базисное напряжение Uб. За базисную мощность принимают суммарную мощность генераторов,

мощность трансформатора, а чаще число, кратное 10, например 100 МВ А.

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Тогда за базисную мощность принимаем значение 100 МВ А.

В качестве базисного напряжения принимаем напряжение высокой

ступени 115кВ - Uб1=115кВ и Uб2=10,5кВ - базисное напряжение на низкой стороне 10,5кВ.

 

 

Х 10

 

 

 

 

 

 

115 кB

 

Х 11

 

Х 12

 

 

 

 

 

К-1

 

R 1

 

R 2

 

 

Х 13

 

Х 16

 

Х 14

Х 15

Х 17

Х 18

К-2

 

 

 

 

 

10.5 кB

Х 19

Х 20

Х 21

Х 22

Х 23

Х 24

Рис. 2.2 Расчетная схема замещения.

Т.к. точка КЗ значительно удалена от источника питания и его мощность велика по сравнению с суммарной мощностью электроприемников, тогда периодическая составляющая тока КЗ:

I

 

 

I

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

X

 

 

 

 

 

*б

 

 

 

 

(2.20)

Определим базисные токи (Iб) для каждой ступени трансформации:

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

I

 

 

S

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

3

U

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

(2.21)

Базисный ток на высокой стороне:

I

 

 

100

0,51кА

б1

1,7

115

 

 

 

 

 

 

 

Базисный ток на низкой стороне:

I

 

 

100

5,5кА

б 2

1,7

10,5

 

 

 

 

 

 

 

Найдем сопротивления отдельных элементов сети в относительных единицах и подсчитаем суммарное эквивалентное сопротивление схемы замещения от источника до точки короткого замыкания:

а) для системы при заданной мощности КЗ:

Х

''

( Х

 

)

*б.с

*б1

 

 

 

б) для ВЛ

 

S

б1

Х

 

Х

''

 

 

100

0,12

 

 

 

 

 

''

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

1

 

*б.с

900

 

 

 

к.с

(2.22),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 (параметры кабеля АС-3х185):

X

 

X

 

Х

 

( Х

 

) х

 

 

 

S

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

12

 

*б.л

 

*б 2

 

л

 

U

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ср.ном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.23)

где

х

л

 

х

l

0

 

14,4Ом

,

х0

0,45Ом /

км

,

l 32

км

Х *б 2 14.4 1151002 0,11

R

(R

 

) r

 

 

S

б

 

 

 

*б.2

 

2

 

*б.л

 

л

 

U

 

 

 

 

 

 

ср.ном

 

 

 

 

 

 

(2.24)

где

rл

r

l

0

 

9.8Ом

,

r0

0,306Ом /

км

, l 32км

R1 R 2 R *б.2 9.8 2301002 0,0741

в) для двухобмоточных трансформаторов с расщеплённой обмоткой:

Х*б.т.вн ( Х

*б.3 )

0.125 U

к %

 

Sб

 

100

 

Sном.т (2.25)

 

 

 

 

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

X

X

Х

 

0.125 11,5

 

100

 

 

13

16

*б.3

 

100

 

40

Х

 

( Х

 

)

1.75 U %

 

 

S

 

 

 

 

к

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*б.т.вн

 

*б.3

 

100

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ном.т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.036

(2.25)

X

X

X

X

Х

 

1.75 11,5

 

100

0.503

 

 

14

15

17

18

*б.3

 

100

 

40

 

г) для синхронных двигателей:

Х

''

х

''

 

 

 

S

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*б.д

 

 

*d

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

ном.д

 

 

 

 

 

 

 

(2.26)

где Sном. д - полная мощность СТД, МВ А,

S

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ном.д.

 

cos

(2.27)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

8

 

8,42MB A

 

 

ном.д.

0,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

''

 

 

 

 

 

 

 

х

''

 

*d

- сверхпереходное сопротивление,

*d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х

 

 

0,2

 

100

2,38

 

 

*б.сд

8,42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,2

Суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника питания до точки короткого замыкания К-1:

Х

Х

*б 4

*б 4

Х*б1 Х*б 2

0,12 0,11

(2.28)

0,23

Отношение результирующих активного и индуктивного сопротивлений до точки К-1 составляет:

R Х

*б 2 *б 4

 

0,0741

0,3

0.33

0,23

 

 

 

Поэтому активное сопротивление не учитываем, поэтому Х к 1 Х*б.4 Определим периодическую составляющую тока К-1:

Iк 1

Iб1

 

I

 

 

0,51

2,217кА

Х*б.4 (2.29),

к 1

0.23

 

 

 

 

 

 

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Определим периодическую составляющую тока К-2:

Iк 2 Iк 2.ип Iк 2.сд. (2.30)

На рис. 2.3 приведена преобразованная схема замещения, параметры которой определены следующим образом:

X10 X 11

Х Х

*б.с *б.л

(2.31)

Х

*б.тнн

 

 

2

X10 0,12

Х

*б.твн

 

(2.32)

X 11

0,11 0,503 0.036

0,3245

2

 

 

R11

R

*б.л

2

 

R11 0,037

(2.33)

X 12

Х

*б.сд

 

 

3

 

 

(2.34)

X12 X

дв

0,793

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K-2

X10

X11

R11

X12

 

 

 

Рис. 2.3 Преобразованная схема замещения

Расчет тока КЗ в точке К-2 ведем с учетом подпитки от СД. Т.к.

 

 

 

 

 

 

Rk

 

1

X k

 

выполняется условие:

3

, то активным сопротивлением ( R11)

 

 

 

можно пренебречь.

 

 

 

 

 

Периодическая составляющая тока КЗ от источника питания:

Iк 2.ип

 

Iб 2

 

 

 

 

 

 

Х 10

Х 11 (2.35)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

5,5

 

12,37кА

 

к 2.ип

 

 

 

 

 

 

0,12

0,3245

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Периодическая составляющая тока КЗ от СД:

I

 

 

I

б 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к 2.сд

 

X

 

(2.36),

 

 

 

дв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

5,5

6,94кА

к 2.сд

 

 

 

0,793

 

 

 

На основании полученных результатов, результирующий ток КЗ в

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

точке К-2:

Iк 2 12,37 6,94 19,3кА

Для выбора и проверки электрооборудования по условию электродинамической стойкости необходимо знать ударный ток КЗ.

Ударный ток КЗ в точке К-1:

i

уд.к 1

 

2 k

уд

 

 

 

где куд=1,8 -

I

к 1

(2.37)

 

 

 

выбираем по графику зависимости

k

уд

f(T )

 

а

i

уд.к 1

 

2 1,8 2,217 5,64

 

 

 

кА

Мощность КЗ в точке К-1:

S

к 1

 

3 U

б1

I

к 1

 

 

 

 

(2.38)

S

к 1

 

3 115 2,217 441,6МВ А

 

 

 

Ударный ток КЗ в точке К-2:

i

уд.к 2

i

уд.к 2.ип

i

уд.к 2.сд

 

 

 

Ударный ток КЗ от

(2.39)

энергосистемы в точке К-2:

iуд.к 2.ип 2 kуд Iк 2.ип (2.40),

Ударный ток КЗ от СД:

i

уд.к 2.ип

 

2 1,8 12,37 31,5

 

 

 

кА

iуд.к 2.сд 2 kуд Iк 2.сд (2.41), iуд.к 2.сд

Результирующий ударный ток КЗ

2 1,8 6,94 17,7 кА

в точке К-2:

iуд.к 2 31,5 17,7 49,2 кА

Мощность КЗ в К-2:

S

к 2

S

 

 

 

S

к 2.ип

 

 

 

Sк 2.ип

Sк 2.сд

к 2.ип

S

к 2.сд

(2.42)

 

 

 

 

 

 

3 U

б 2

I

к 2.ип

(2.43)

 

 

 

 

 

 

 

3 10,5 12,37 225кВ А

3 Uб 2 Iк 2.сд (2.44)

СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Sк2.сд 3 10,5 6,94 126,2кВ А

Sк 2 225 126,2 351,2МВ А

В качестве минимального тока КЗ, который необходим для проверки чувствительности релейных защит, используют ток двухфазного КЗ в наиболее удаленной точке. Минимальное значение тока КЗ можно определить по формуле:

I

(2)

к

 

где

I

(2)

к

 

I

(2)

к

 

I

(2)

к

 

I

(2)

к

 

 

 

3

I

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)

 

 

 

 

 

2

 

 

 

к

(2.45)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ik (3) = Ik

 

 

 

 

 

 

 

3

I

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)

 

 

1

 

 

2

 

 

к 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2,217

1,92кА

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

I

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)

 

2

 

 

2

 

 

к 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

17,465 16,7кА

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета токов КЗ сведены в таблицу табл.2.2.

Таблица 2.2 Результаты расчета токов КЗ

Точка КЗ

Ik (3), кА

iуд, кА

Ik (2), кА

S

k

, МВ А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К-1

2,217

5,64

1,92

441

К-2

19,3

49,2

16,7

351,2

2.6ВЫБОР ЯЧЕЕК КРУ-10 КВ

Вкачестве распределительного устройства 10 кВ применим комплектные распределительные устройства серии КВ-02-10 внутренней установки двухстороннего обслуживания, предназначенных для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 и 60 Гц на номинальное напряжение 6 и 10 кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью.

КРУ используются в распределительных устройствах собственных

нужд электростанций, электрических подстанций энергосистем и