Складання схеми заміщення

При складанні схеми заміщення приймемо такі припущення:

· При розрахунку струмів КЗ в точках K-1 - K-5 не будемо враховувати вплив двигунів власних потреб, так як потужність цих джерел невелика і вони віддалені від точок КЗ, оскільки прикладені за значними опорами;

· Навантаження на ГРУ прикладена за реакторами і за кабельними лініями, які мають крім великого індуктивного значне активний опір. Навантаження, що харчується від ВРП 110 кВ, знаходиться за протяжними лініями, також мають досить великий опір. Сама ж навантаження підключається в кращому випадку на напругу 6-10 кВ (найбільш великі двигуни), тому на ділянці від ОРУ 110 кВ до навантаження є ще й кілька трансформацій. З цих причин настільки віддалені навантаження в схему заміщення вводити не будемо.

Складаємо схему заміщення, що складається з ЕРС і опорів. Оскільки напруга електроустановки більше 1000 В і в ній немає кабельних ліній, то в схему заміщення згідно [2] увійдуть тільки індуктивні опори.

Малюнок 20. Схема заміщення для розрахунку струмів короткого замикання

Розрахунок будемо проводити в відносних одиницях. Задамося базисними умовами для розрахунку струмів КЗ. Приймемо базисну потужність рівною. а базисні напруги ступенів будемо брати рівними средненомінальному напрузі ступений. Визначимо базисні напруги і струми всіх ступенів:

. ;

. ;

. ;

Тепер розраховуємо значення параметрів схеми заміщення.

Згідно [23], стор. 99 для турбогенераторів потужністю до 100 МВт рекомендується прийняти. а для турбогенераторів потужністю від 100 до 1000 МВт -. тоді:

.

Для системи згідно [23], стор. 99. тоді:

.

Опору генераторів 63 МВт:

.

Опору генераторів 110 МВт:

.

Опору секційних реакторів:

.

Опору трансформаторів ТДН-80000/110:

.

Опір трансформатора ТДЦ-125000/220:

Опору автотрансформаторів АТДЦТН-63000/220/110:

;

;

.

Напруга короткого замикання обмотки СН, має від'ємне значення, в розрахунках відповідно до [23] зазвичай приймають рівним нулю. Тоді опору обмоток автотрансформаторів:

;

;

.

Визначаємо опору двох ліній 220 кВ. Згідно [23], стор. 98 питомий опір ПЛ 6-220 кВ приймається рівним 0,4 Ом / км. тоді:

.

Опір електричної системи:

.

В результаті розрахунків отримали наступну схему заміщення:

Малюнок 21. Схема заміщення для розрахунку струмів короткого замикання

4.4. Розрахунок параметрів струмів короткого замикання (Iп0. Iп # 964 ;. iу. Іа # 964;) для точки K-1

Тепер виробляємо згортання схеми заміщення щодо крапки КЗ K-1.

Перетворення для послідовно з'єднаних опорів (див. Рис. Вище):

;

;

Таким чином, отримаємо наступні еквівалентні схеми при КЗ в точці K-1:

Малюнок 22. Схеми заміщення після перетворень

Наближено вважаючи ЕРС джерел однаковими, знаходимо за допомогою коефіцієнтів токораспределения взаємні опору джерел щодо точки КЗ.

Задамося коефіцієнтом токораспределения в галузі з опором рівним одиниці:

.

Тоді, рухаючись від точки КЗ і здійснюючи зворотне перетворення схеми, знаходимо коефіцієнти токораспределения в гілках з джерелами, що знаходяться в різній віддаленості від місця КЗ:

;

.

Таким чином, коефіцієнти токораспределения для всіх гілок з джерелами знайдені.

Взаємне опір генераторів 63 МВт на ГРУ щодо точки КЗ:

.

Взаємне опір генератора блоку з блоковим автотрансформатором щодо точки КЗ:

.

В результаті отримали чотирипроменеві схему заміщення:

Малюнок 23. Схема заміщення після перетворень

Знаходимо значення сверхпереходних струмів від кожного джерела:

;

;

Варто уточнити, що струми як від генераторів, так і від системи є величинами, наведеними до основного ступеня напруги (з метою спрощення символ над струмами опущений).

Тепер визначимо значення ударних струмів для кожної гілки. Згідно [25], стор. 110 для блоку генератор-трансформатор з потужністю генератора 100 ударний коефіцієнт дорівнює 1,965. Для генераторів 63 МВт ударний коефіцієнт приймається рівним 1,95. Для системи з тим же джерелом приймемо ударний коефіцієнт рівним 1,78. Тоді ударні струми від кожного джерела

;

;

Тепер визначимо діюче значення періодичної і миттєве значення аперіодичної складових струму КЗ до моменту відключення. Час відключення згідно [2] визначається як:

,

.

Для генераторів періодична складова струму до моменту відключення визначається за формулою:

.

Для визначення по кривим з [23], стор. 113 необхідно знати електричну віддаленість точки КЗ від генератора. Відстань визначається часткою струму КЗ від генератора, віднесеної до його номінального струму, наведеного ступені напруги, де відбулося КЗ. Визначимо віддаленість КЗ для кожного з генераторів:

Тепер по [23], стор. 113 для генераторів з тиристора самозбудження для моменту часу 0,045 с при знайденої віддаленості КЗ знаходимо значення. Якщо. то приймається:

. . .

Періодичні складові струму КЗ від генераторів до моменту розбіжності контактів:

;

.

;

.

Нарешті, визначаємо аперіодичну складову струму КЗ до моменту розбіжності контактів. За [23] постійні часу загасання аперіодичної складової рівні: для генератора 63 МВт - 0,39 с, для генератора 100 МВт - 0,4 с, для генератора 200 МВт - 0,546 с. Для системи з [23], стор. 110 постійна часу дорівнює 0,04 с.

;

.

Складемо зведену таблицю результатів розрахунку струмів КЗ для точки K-1:

Таблиця 10. Результати ручного розрахунку струмів короткого замикання для точки K-1