Проект электрической части КЭС – 880 МВт

2 Не учитывается насыщение сердечников.

3 Пренебрегают намагничивающими токами трансформаторов.

4 Не учитывают ёмкостные проводимости.

5 Считают 3х фазную систему симметричной, расчет производят для одной фазы.

Пренебрегают активными  сопротивлениями (кроме определения Та – постоянной времени затухания апериодической составляющей), расчет ведут по индуктивным сопротивлениям.

 

Расчет ведется в  относительно базисных единицах

 

При выполнении следует  учесть, что сборные шины, электрические  аппараты, кабельные и воздушные  перемычки небольшой длины не учитываются.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6 – Расчетная схема  электроустановки

 

4.2 Схема замещения  электроустановки

 

Схема замещения электроустановки - это однолинейная электрическая схема, в которой все элементы представлены индуктивными сопротивлениями - X, а источники ЭДС - индуктивными сопротивлениями - X и ЭДС – Е``.

Следует помнить, что  в схему замещения входят элементы, через которые осуществляется подпитка точки КЗ

Составляем схему замещения  электроустановки рисунок 7

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7 – Схема замещения

 

4.3 Расчёт составляющих  токов короткого замыкания.

 

Расчёт ведем в относительно – базисных единицах.

 

Принимаем: S_Б=1000 МВА

 

Система:

Х₁=0

Линия:

Х₂=Х₃=Х₄=Х₅=Х₆=Х₇=Х_уд*L*S_Б/U_СР²=0,4*350*1000/230²=2,6

Генератор:

Х₉=Х₁₁=Х₁₃=Х₁₅=Х₁₉=Х₂₁= Х₂₃=Х₂₅=Х”d*S_Б/S_ном=0,192*1000/137,5=1,4

Силовые трансформаторы:

Х₈=Х₁₀=Х₁₂=Х₁₄=(U_КЗ/100%)* (S_Б/S_ном)=(11/100)*(1000/200)=0,78

Х₁₈=Х₂₀=Х₂₂=Х₂₄=(U_КЗ/100%)* (S_Б/S_ном)= (10,5/100)*(1000/200)=0,53

 

Автотрансформаторы:

Х₁₆=Х₁₇=(U_КЗ/100%)* (S_Б/S_ном)=(11/100)*(1000/63)=1,74

 

Преобразуем схему замещения:

 

 

 

 

Рисунок 8 – Преобразованная  схема

 

Х₂₆=Х₂/n=2,6/6=0,43

Х₂₇=Х₁+Х₂₆=0+0,43=0,43

Х₂₈=Х₈+Х₉=0,78+1,4=2,18

Х₂₉=Х₁₀+Х₁₁=0,78+1,4=2,18

Х₃₀=Х₁₂+Х₁₃=0,78+1,4=2,18

Х₃₁=Х₁₄+Х₁₅=0,78+1,4=2,18

Х₃₂=Х₁₈+Х₁₉=0,53+1,4=1,93

Х₃₃=Х₂₀+Х₂₁=0,53+1,4=1,93

Х₃₄=Х₂₂+Х₂₃=0,53+1,4=1,93

Х₃₅=Х₂₄+Х₂₅=0,53+1,4=1,93

Х₃₆=Х₁₆*Х₁₇/Х₁₆+Х₁₇=1,74*1,74/1,74+1,74=0,87

 

Преобразование схемы замещения  для К1.

 

Схема приобрела вид:

 

                                                  

                                                      

Рисунок 9 – Преобразованная схема

 

Х₃₇=Х₂₈/n=2,18/4=0,55

Х₃₈=Х₃₂/n=1,93/4=0,48

Х_экв=Х₂₇*Х₃₇/ Х₂₇+Х₃₇=0,43*0,55/0,43+0,45=0,24

С₁=Х_экв/Х₂₇=0,24/0,43=0,56

С₂=Х_экв/Х₃₇=0,24/0,55=0,44

Х_рез=Х_экв+Х₃₆=0,24+0,87=1,11

Х₃₉=Х_рез/С₁=1,11/0,56=1,98

Х₄₀=Х_рез/С₂=1,11/0,44=2,52

                                                

 

           Рисунок 10 – Преобразованная схема

                                                                                                

Х₄₁=Х₃₈*Х₄₀/ Х₃₈+Х₄₀=0,48*2,52/0,48+2,52=0,4

 

Конечный вид схемы:

 

            

 

           

 

 Рисунок 11 – Преобразованная схема

 

             Преобразование схемы замещения для К 2

 

Рисунок 12 – Преобразованная схема

Х₄₂=Х₃₆+Х₃₈=0,87+0,48=1,35

Х₄₃=Х₃₇*Х₄₂/Х₃₇+Х₄₂=0,55*1,35/0,55+1,35=0,39

 

Конечный вид схемы:

  Рисунок 13 – Преобразованная схема

 

 

Преобразование схемы замещения  К 3

Рисунок 14 – Преобразованная схема

 

Х₄₄=Х₂₈/n=2,18/3=0,73

Х₄₅=Х₄₄*Х₄₂/Х₄₄+Х₄₂=0,73*1,35/0,73+1,35=0,47

Схема приобрела вид:

 

Рисунок 15-Преобразованная схема

 

Х_экв=Х₂₇*Х₄₅/Х₂₇+Х₄₅=0,43*0,47/0,43+0,47=0,22

С₁=Х_экв/Х₂₇=0,22/0,43=0,51

С₂=Х_экв/Х₄₅=0,22/0,47=0,47

Х_рез=Х_экв+Х₁₄=0,22+0,78=1

Х₄₆=Х_рез/С₁=1/0,51=1,96

Х₄₇=Х_рез/С₂=1/0,47=2,13

 

Конечный вид схемы:

 

    Рисунок 16 – Преобразованная схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3 Расчет составляющих  токов короткого замыкания

 

Расчет токов короткого замыкания ведется в табличной форме (таблица 7)

 

Таблица 6-Расчет токов  короткого замыкания 

 

Токи КЗ	К - 1		К - 2		К - 3
Среднее U, UСР, кВ	115		230		10,5
Источники	С	G1-8	C	G1-8	C	G4	G1-3,5-8
Результирующеесопр. XРЕЗ	1,98	0,4	0,43	0,39	1,96	1,4	2,13
Базисный ток IБ=SБ/1,732*UСР, кА	5,02		2,51		54,98
ЭДС  Е*	1	1,13	1	1,13	1	1,13	1,13
IПО= Е*/XРЕЗ*IБ, кА	2,53	14,18	5,84	7,27	28,05	44,38	29,17
Ном. мощность источника	∞	1100	∞	1100	∞	137,5	962,5
Привед.ном.ток Iном=Sсумм/1,732* UКЗ, кА	-	5,52	-	2,76	-	7,56	52,91
IПО/ Iном	-	2,57	-	2,63	-	5,87	0,55
t=tРЗ+tСВ	0,055		0,035		0,16
Y – по кривым	-	0,94	-	0,97	-	0,73	0,96
IПТ= Y* IПО,  кА	2,53	13,33	5,84	7,05	28,05	32,4	28
Ку; ТА	1,608/0,02	1,975/0,4	1,78/ 0,04	1,975/ 0,4	1,965/0,26	1,975/ 0,4	1,975/0,4
IУ=1,414*КУ* IПО ,кА	5,75	39,61	14,7	20,31	77,95	123,96	81,47
е –t/Tа	0,1	0,83	0,41	0,86	0,47	0,63	0,63
Iat=1,414* IПО*     е –t/Tа, кА	0,35	16,64	3,39	8,84	18,64	39,54	25,99

Таблица 7 – Суммарные  токи короткого замыкания

 

Точка к.з	UСР, кВ	Источники	Токи трёхфазного КЗ, кА
К - 1	115	C,G1-8	IПО	IУ	IПТ	Iat
			16,71	45,36	15,86	16,99
К - 2	230	C,G1-8	13,11	35,01	12,89	12,23
К - 3	10,5	C,G1-3,5-8,G4	101,6	283,38	88,45	84,14

 

5.1 Выбор выключателей, разъединителей, приводов

 

Выключатель – это  коммутационный аппарат, предназначенный  для включения и отключения тока в любых режимах.

Требования к выключателям:

1 надежное отключение  любых токов

2 быстрота действия

3 возможность пофазного  управления для выключателей 110 кВ  и выше

4 легкость ревизии  и осмотра контакта

5 взрыво- и пожаробезопасность

6 удобство транспортировки  и эксплуатации

 

Разъединитель – это  контактный коммутационный аппарат, предназначенный  для отключения и включения электрической  цепи без тока или с незначительным током, и который для обеспечении безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток.

 

Для выбора выключателей необходимо определить I_норм -ток нормального режима,  I_max-ток максимальный. Для этого задаётся наиболее загруженная цепь, предполагая, что в других цепях будет установлено однотипное оборудование. Эти токи определяются по формулам :

При выборе выключателей целесообразно начинать с вакуумных  или элегазовых выключателей, если таковых нет, то можно рассматривать другие выключатели.

Рассчитываем цепи:

U=220кВ

 

Цепь трансформатора:

I_НОРМ= S_НОМ/(1,732*U_НОМ)

I_НОРМ= 200/1,732*220=0,525кА

I_MAX=1,4*0,525 = 0,735кА

где:

S_ном - полная мощность, МВА

U_ном – номинальное напряжение, кВ

1,4 – коэффициент аварийной перегрузки.

Цепь ВЛ:

I_НОРМ= S_CУММ/( 1,732*U_НОМ)

I_НОРМ =55,5/(1,732*220)=0,291 кА

Р_нагр=Р/n=50МВА

S_CУММ= Р_нагр/0,9=55,5МВА

I_MAX= n/(n-1)*Iнорм= (6/(6-1))*0,291=0,349 кА

Цепь АТ:

I_НОРМ= S_НОМ/(1,732*U_НОМ)

I_MAX=63/(1,73*220)=0,231кА

Выбираем наиболее загруженную- цепь трансформатора .

U=110кВ

 

Цепь трансформатора:

I_НОРМ= S_НОМ/(1,732*U_НОМ)

I_НОРМ= 200/1,732*110=1,05 кА

I_MAX=1,4*1,05=1,47 кА

Цепь АТ:

I_НОРМ= S_НОМ/(1,732*U_НОМ)

I_MAX=63/(1,73*110)=0,463кА

Цепь ВЛ:

I_НОРМ= Р_нагр/( 1,732*U_НОМ)

I_НОРМ =50/(1,732*110*)=0,292кА

I_MAX= (n/(n-1))*Iном

I_MAX=(8/(8-1)*0,292=0,334кА

 

Выбираем наиболее загруженную  – цепь трансформатора.

U=15,75кВ

Цепь генератора:

I_НОРМ= S_НОМ/(1,732*U_НОМ)

I_НОРМ=137,5/(1,732*10,5) =7,56кА

I_MAX= I_НОРМ/0,95 = 7,65/0,95 = 7,96кА

 

Выбираем выключатель  типа:

ВГУ - 220 - 45 У1

Выбираем разъединитель  типа:

РДЗ – 220/1000

 

Таблица 8 - Выбор выключателя, разъединителя

Расчётные данные U=220 кВ	Каталожные данные
	Выключатель типа ВГУ - 220 - 45 У1	Разъединитель типа РДЗ – 220/1000
UУСТ  =220 кВ	UНОМ=220 кВ	UНОМ=220 кВ
IMAX A = 525 А	IНОМ=3150кА	IНОМ=1000кА
IПТ=11,57 кА	IОТК=45кА	-
Iat=10,57 кА	IaНОМ=√2*Iоткл.ном.*(β%/100%)= =29,82кА	-
IПО=11,75 кА	IДИН=45кА	-
iУ=31,21 кА	iдин=150кА	iдин=100кА
Bк = Iпо2 * (tоткл + Tа) = 62,82 кА2*с	ВК=502*2=5000кА2*с	IТЕР2 *t=                     402 *3=4800кА2*с
Привод	Откл. – пневматическое Вкл. - пружинное	ПР – 180