P_потр = S_потр cosφ = 1468∙0,8 = 1174 МВт.

Натуральная мощность воздушной линии 500 кВ для четырех проводов в фазе составляет Р_нат = 900 МВт. Вычисляем требуемое число ЛЭП 500 кВ:

n₅₀₀ = + 1 = 2,3 (принимаем ближайшее большее n₅₀₀ = 3).

Для напряжения 500 кВ выбираем 3 ЛЭП типа АС 300/66 с тремя проводами в фазе с удельным индуктивным сопротивлением х_уд = 0,31 Ом/км.

Количество ЛЭП показано на рис.8.


Рис.8
9. Выбор схем распределительных устройств повышенных напряжений
Выбор типа РУ-ВН производится с учетом числа присоединений (т.е. количества энергоблоков, ЛЭП, АТ связи, РТСН, подключенных к данному РУ).

К РУ 500 кВ подключены:

- 4 блока генератор-трансформатор (Г-Т)

- 3 линии электропередачи (Л)

- 1 автотрансформатор связи (АТ)

Итого 8 присоединений – чётное число.

По составу присоединений чертится структурная схема – см. рис.9а.

К РУ 220 кВ подключены:

- 2 блока генератор-трансформатор (Г-Т)

- 4 линии электропередачи (Л)

- 1 автотрансформатор связи (АТ)

- 2 резервных трансформатора собственных нужд (РТСН)

Итого 9 присоединений.

По составу присоединений чертится структурная схема – см. рис.9б.


а б

Рис.9
Для РУ 500 кВ по [1] принимаем распределительное устройство типа «Двойная система сборных шин с тремя выключателями на два присоединения» (3/2) – см. рис.10а. При этом выполнено чередование мест присоединений источников питания и линий для исключения выхода из строя одноименных элементов схемы при одновременном ремонте одного выключателя, коротком замыкании и отказе в отключении другого выключателя.

Для РУ-220 кВ принимаем распределительное устройство типа «Двойная несекционированная система сборных шин с обходной системой сборных шин с одним выключателем на присоединение» - см. рис.10б. Данная схема позволяет без перерыва питания присоединений выводить в ремонт одну из сборных шин или выключатель любого присоединения.


Рис.10а

---

Рис.10б
Окончательно чертится главная схема электростанции, совмещающая оба распределительных устройства – рис.11. Наклонными линиями показаны разъединители.


Рис.11
10. Расчет токов КЗ
Расчетная схема электрических соединений электростанции приведена на рис.12.

Параметры электрооборудования взяты из задания.

Расчет токов КЗ проведен упрощенно: только для режима трехфазных КЗ, без учета емкостной проводимости воздушных линий, с учетом не действительных, а среднеэксплуатационных коэффициентов трансформации трансформаторов и автотрансформаторов. Напряжения на сборных шинах распределительных устройств, на выводах генераторов и электродвигателей принимаются равными среднеэксплуатационным напряжениям, численные значения которых равны 750, 515, 340, 230, 115, 37, 24, 20, 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3 кВ. Применительно к схеме рис.12 указанные напряжения составляют: 515, 230, 20 и 6,3 кВ.

На рис.12 обозначены точки К1, К2, К3, К4, К5, К6, в которых следует рассчитать токи КЗ. Точки К5 и К6 физически расположены на одной и той же секции собственных нужд 6,3 кВ. Точка К5 соответствует случаю питания данной секции от ТСН, точка К6 – от РТСН. Для рассмотрения наиболее тяжелого случая, в качестве расчетной взята секция 6,3 кВ, ближайшая к РТСН. В этом случае ток короткого замыкания в точке К6 оказывается наибольшим, т.к. длина и сопротивление магистрали резервного питания (МРП) здесь наименьшие.

Ввиду отсутствия присоединений к третичной обмотке автотрансформатора связи, токи КЗ на этой обмотке не рассчитываются.


Рис.12
Составление схемы замещения

В соответствии со схемой электрических соединений (рис.12) составляется расчетная схема замещения (рис.13), где обозначены сверхпереходные ЭДС генераторов, асинхронных электродвигателей и эквивалентные ЭДС энергосистем 500 и 220 кВ.

Как видно из рисунка, генераторы, энергосистема и электродвигатели СН замещаются ЭДС и сопротивлением. Все остальные элементы – трансформаторы, автотрансформаторы, ЛЭП, МРП – замещаются только сопротивлениями.

---

Сопротивления генераторов, двухобмоточных трансформаторов без расщепления, воздушных линий и МРП, энергосистем примыкания и двигателей моделируются однолучевой схемой замещения. Сопротивления двухобмоточных трансформаторов с расщепленными обмотками, а также трехобмоточных автотрансформаторов связи моделируются трехлучевой схемой замещения. Что касается АТ связи, у которых третичная обмотка не имеет присоединений, то такие АТ допустимо замещать однолучевой схемой.

Выключатели, разъединители, токоведущие части малой длины в схему замещения не входят, т.к. их сопротивления пренебрежимо малы.


Рис.13
Выбор базисных условий

Расчет токов КЗ производится в относительных единицах с последующим пересчетом токов в именованные единицы (килоамперы). Для приведения параметров элементов схемы к единым базисным условиям, для всех точек КЗ принимается единая базисная мощность S_б = 1000 МВА. Указанное значение базисной мощности выбирается произвольно, из соображений удобства расчетов. Результаты расчета токов КЗ в килоамперах от выбранного значения базисной мощности не зависят.

Базисное напряжение зависит от точки КЗ и принимается равным среднеэксплуатационному напряжению: U_б1 = 230 кВ; U_б2 = 515 кВ; U_б3 = U_б4 = 20 кВ; U_б5 = U_б6 = 6,3 кВ. Базисные токи вычисляются, исходя из единой базисной мощности и базисных напряжений в каждой точке КЗ:

I_б1 = = = 2,510 кА;

I_б2 = = 1,121 кА;

I_б3 = I_б4 = = 28,87 кА;

I_б5 = I_б6 = = 91,64 кА.
Расчет параметров элементов схемы замещения

Схема замещения элементов электростанции с указанием параметров элементов изображена на рис.14. Сопротивления всех элементов схемы принимаются индуктивными. Активными сопротивлениями для расчетов при напряжении выше 1 кВ допустимо пренебречь.

Рядом с каждым сопротивлением в виде дроби указывается его порядковый номер (числитель) и его

---

численное значение в относительных единицах, приведенное к базисным условиям (знаменатель). Так, например, надпись указывает, что х₁ = 0,553 о.е.

Рядом с каждой ЭДС в виде дроби указывается ее индекс (числитель) и ее численное значение в относительных единицах (знаменатель). Индексами «с», «г» и «д» обозначены ЭДС энергосистем, генераторов и двигателей соответственно. Так, например, надпись указывает, что Е_с = 1 о.е.


Рис.14
Расчет сопротивлений и ЭДС производится по методике [3].

Генераторы:

Е_г = 1 + sinφ_н х_d" = 1 + 0,527∙0,195 = 1,103

х_г = х₁ = х₂ = х₃ = х₄ = х₅ = х₆ = х_d" = 0,195∙1000/353 = 0,553

где S_н = Р_н/cosφ_г = 300/0,85 = 353 МВА.

Блочные трансформаторы:

х_т220 = х₇ = х₈ = = 0,11∙1000/400 = 0,275

х_т500 = х₉ = х₁₀ = х₁₁ = х₁₂ = = 0,13∙1000/400 = 0,325

Автотрансформатор связи:

К обмотке низшего напряжения автотрансформатора, как правило, ничего не подключается. Поэтому в схему замещения она не входит, а АТ замещается не трехлучевой схемой, как это характерно для трехобмоточных трансформаторов, а упрощенно – одним сопротивлением:

х_АТ = х₁₇ = = 0,095∙1000/400 = 0,238

ЛЭП 220 кВ:

х_л1 = х₁₃= х₁₄ = х₁₅ = х₁₆ = х_удl = 0,4∙40∙1000/230² = 0,303,

где U_ср – среднеэксплуатационное напряжение.

ЛЭП 500 кВ:

х_л2 = х₁₈ = х₁₉ = х₂₀ = х_удl = 0,32∙100∙1000/515² = 0,121

Энергосистема 220 кВ:

Считаем, что энергосистема имеет бесконечную мощность по отношению к рассматриваемой электростанции, т.е. при КЗ на электростанции напряжение в энергосистеме не снижается. Это находит отражение в значении ЭДС энергосистемы:

---

Е_с = 1

х_с1 = х₂₁ = = = 0,084

Энергосистема 500 кВ:

Е_с = 1

х_с2 = х₂₂ = = 1000/10000 = 0,1

Если система задана сопротивлением х_с[Ом], то формула для расчета сопротивления системы в относительных единицах принимает вид:

х_с = х_с[Ом] ,

где U_ср – среднеэксплуатационное напряжение системы, кВ

ТСН:

х_в = х₂₃ = = (0,127 – 0,2/2)∙1000/32 = 0,844

х_н = х₂₄ = = 0,2∙1000/32 = 6,25

РТСН:

х_в = х₂₅ = = (0,115 – 0,14/2)∙1000/32 = 1,406

х_н = х₂₆ = = 0,14∙1000/32 = 4,375

При расчете сопротивлений ТСН, РТСН следует обратить внимание на недопустимость отрицательных значений сопротивлений.

---

Смотрите также файлы

• Аграрное общество в xvi в.docx

• Когда мечты могут мешать.docx

• адірлі меймандар! Асыл аайындар!.docx

• Контрольная работа по теме Великая Отечественная война.docx

• Учитель наставник, воспитатель, друг.docx