Складання розрахункової схеми і схеми заміщення, розрахунок струмів короткого замикання в розглянутих

Складання розрахункової схеми і схеми заміщення

Розрахунок струмів короткого замикання зробимо виходячи з значень струмів короткого замикання на шинах 110 кВ ПС «Паперова», лист «Пермського РДУ» «Про токах короткого замикання». Для обчислення струмів КЗ складемо розрахункову схему, потім схему заміщення.

Складання розрахункової схеми. Розрахункову схему складають в однолінійному зображенні; в неї вводять все джерела, що беруть участь в харчуванні місця КЗ, і всі елементи системи електропостачання (трансформатори, лінії, вимикачі), розташовані між ними і місцем КЗ. Синхронні компенсатори враховують як джерела живлення. На розрахунковій схемі вказують основні параметри елементів (потужності, напруги КЗ трансформаторів, довжини і перетину ліній, опору джерел і т.д.) і намічають точки КЗ.

Складання схеми заміщення. За розрахунковою схемою складають схему заміщення, де все її елементи заміняють опорами, наведеними до базисних умов. Потім перетворять і спрощують схеми заміщення в напрямку від джерела до точки КЗ.

Для трансформаторів, високовольтних ліній і коротких ділянок розподільної мережі зазвичай враховують тільки індуктивні опори. При значній протяжності мережі (кабельної та повітряної) враховуються так само їх активні опори, так як у віддалених від генераторів точках КЗ позначається зниження ударного коефіцієнта.

Для окремих елементів схеми приймають наступні значення індуктивних опорів:

а) для трансформаторів, якщо знехтувати їх активним опором, напруга КЗ (%) чисельно дорівнює їх індуктивному опору х (%);

б) для ПЛ напругою понад 1 кВ значення = 0,4 Ом / км;

в) для КЛ напругою 6 - 20 кВ величина = 0,08 Ом / км;

Активний опір лінії, яке виражається в Ом / км, враховується при їх великому питомому опорі і в розрахунку визначаються за обраним перетину s або перебувають за довідковими таблицями.

Розрахунок струмів короткого замикання в розглянутих точках системи електропостачання

Розрахункова схема в нашому випадку буде виглядати наступним чином, розрахунок ведемо з значення струмів КЗ на шинах 110 кВ, в максимальному і мінімальних режимах, чисельні значення вказані на розрахунковій схемі (рисунок 2.1).

Малюнок 2.1 Розрахункова схема для визначення струмів КЗ

Складемо загальну схему заміщення ПС «Гежская» для основних точок короткого замикання, за основні точки приймаємо точки на шинах 110 і 6 кВ, і точки замикання на трансформаторах власних потреб (Малюнок 2.2).

Розрахунок ведемо в іменованих одиницях, активним опором нехтуємо. При розрахунку струмів КЗ в в максимальному і мінімальному режимах все величини порівнюються з базисними, в якості яких приймаємо базисну потужність і базисне напруга за базисну потужність приймаємо потужність одного трансформатора ПС «Гежская» 110/6 кВ = 6,3 МВА. В якості базисного напруги приймаємо середнє напруга тієї ступені, на якій має місце КЗ (в нашому випадку = 6,3; 115;).

Малюнок 2.2 Схема заміщення для визначення струмів КЗ точок К1-К4

Розрахунки виробляємо для режиму роздільної роботи живильних ліній і трансформаторів ПС, вважаючи, що секції шин 6 кВ працюють окремо. Розрахунки точок К1 і К2 виробляємо враховуючи положення перемикача РПН в мінімальному, середньому і максимальному положенні. Розрахунок зводимо в Додаток А.2.

Після розрахунок струму короткого замикання, необхідно обчислити значення ударного струму. Ударний струм КЗ визначається з виразу:

де - ударний коефіцієнт, що враховує участь апериодического струму в освіті ударного струму.

Величина залежить від співвідношення індуктивного і активного опорів ланцюга КЗ і може бути прийнята 1,8 - при КЗ в установках і мережах напругою понад 1000 В.

За даними розрахунків отримуємо, що струми КЗ протікають по стороні ВН трансформатора, в залежності від положення перемикача РПН, відрізняються майже в 2 рази. На стороні 6 кВ різниця струмів менше в 1,4 рази. Реально неможливо використовувати весь діапазон РПН, і діапазон зміни струмів КЗ менше.

У нашому випадку при розрахунку струмів КЗ враховувався весь діапазон зміни струму, і в таблицю зводимо тільки відповідні для нас значення, отримані при розрахунку в усіх положеннях перемикача, це струм короткого замикання в на стороні 110 кВ 6,89 і 3,36 кА, 2 , 62 і 1,41 КА на стороні 6 кВ.

Для розрахунку точок К3 і К4 на трансформаторах власних потреб ведемо з розрахунку що базове напруга на шині КЗ кВ.

Розрахунок точки К3:

Опір до точки КЗ, з урахуванням опору енергосистеми Z = 32.195 Ом. Виходячи з цього отримаємо значення трифазного і двофазного струмів КЗ:

Розрахунок для точки К4 відповідає розрахунку КЗ в точці К3, т.к трансформатори мають однакові потужності, а відповідно і розрахункові дані.

Для розрахунку захистів і автоматики обладнання ВЛ-6 кВ зробимо розрахунок струмів КЗ згідно ГОСТ 27514-87 [10]. Розрахунок виконаємо по кожному фідера окремо. Схема заміщення по відходить фідерів представлена ​​в Додатку лист 3. Місцем коротких замикань є точки перед і після трансформатора на кожній КТП.

Для розрахунку струмів КЗ по відходить фідерів необхідно привести опору боку 110 кВ до сторони 6 кВ:

Дані необхідні для розрахунку струмів КЗ представлені в Додатку А.3.

Розрахунок струмів КЗ по фідерах представлений в Додатку А.4.

Висновки до розділу 2

Так як першим етапом проектування системи електропостачання є визначення електричних навантажень, в нашому випадку в цьому розділі розраховані електричні навантаження споживачів за сумарною потужністю трансформаторів КТП.

Також в розділі проведено вибір числа і потужності силових трансформаторів. Потужність трансформаторів вибирається так, щоб при відключенні потужності одного з них на час ремонту або заміни залишилися в роботі, з урахуванням їх допустимої (за технічними умовами) перевантаження і резерву по мережах СН і НН, забезпечували харчування повного навантаження. До установці взяли силовий трансформатор ТМН-6300/110 кВ.

У цьому розділі були обрані і прораховані точки короткого замикання, тобто такі точки, в яких електрообладнання, провідники знаходяться в найбільш несприятливих умовах. Зроблені розрахунки коротких замикань з метою визначення струмів, що протікають по ділянках мережі в максимальному режимі і в мінімальному режимі.

Струми короткого замикання в подальшому необхідні для вибору електрообладнання, вибору засобів обмеження струмів короткого замикання і для розрахунку уставок релейного захисту та протиаварійної автоматики.