МРП:

х_м = х₂₇ = х_удl = 0,2∙0,05∙1000/6,3² = 0,252

Эквивалентный электродвигатель 6 кВ:

К секции собственных нужд 6 кВ присоединено несколько электродвигателей с различными мощностями и другими параметрами. Для удобства все двигатели одной секции преобразуют к одному эквивалентному электродвигателю. Номинальную мощность эквивалентного электродвигателя секции можно определить через коэффициент загрузки К_згр трансформатора СН. Т.к. ТСН имеет расщепленную обмотку низшего напряжения, то на каждую секцию 6 кВ приходится половина суммарной мощности:

S_д = К_згрS_ТСН/2 = 0,7∙32/2 = 11,2 МВА

х_д = х₂₈ = х_дн = 0,172∙1000/11,2 = 15,36

ЭДС эквивалентного электродвигателя приведена в задании:

Е_д = 0,94.

На рис.14 изображена схема замещения с нанесенными значениями сопротивлений и ЭДС элементов электростанции.
Преобразование схем замещения к простейшему виду

и расчет токов короткого замыкания

Задачей данного раздела является вычисление периодической составляющей тока трехфазного КЗ в начальный момент времени I⁽³⁾_п0 и ударного тока КЗ i_уд во всех точках схемы. Для сокращения обозначений токов индексы «п0» и «(3)» опускаются.

Схема замещения (рис.14) преобразуется (сворачивается) к каждой из точек короткого замыкания. При этом следует учитывать возможность следующих упрощений:

1. При коротких замыканиях в точках К1, К2, К3, К4 допустимо пренебрегать подпиткой от электродвигателей 6 кВ, т.к. обмотка низшего напряжения ТСН (РТСН) и сами двигатели имеют на порядок большее сопротивление, чем остальные элементы сети. Поэтому на рис.15-19 отсутствуют элементы, соответствующие трансформаторам СН, МРП и электродвигателям.

2. При расчете токов короткого замыкания в точках К5, К6 (на секциях СН 6,3 кВ) допустимо не учитывать подпитку от электродвигателей соседней секции 6,3 кВ, т.к. обмотка низшего напряжения ТСН (РТСН) и двигатели соседней секции имеют на порядок большее сопротивление, чем эквивалент остальной части сети. Поэтому на рис.14, 20, 21 отсутствуют элементы, соответствующие электродвигателям соседней по отношению к точкам К5, К6 секции 6,3 кВ.

---

3. При коротких замыканиях в точках К1 – К6 допустимо пренебрегать подпиткой от электродвигателей 6 кВ, т.к. обмотка низшего напряжения ТСН (РТСН) и сами двигатели имеют на порядок большее сопротивление, чем остальные элементы сети. Поэтому на рис.15-19 отсутствуют элементы, соответствующие трансформаторам СН и электродвигателям.

4. Рабочий и резервный ТСН не работают параллельно. Поэтому для точки К5 на рис.20 (при питании секции 6,3 кВ от ТСН) не учитывается ветвь, соответствующая резервному трансформатору СН и МРП. Для точки К6 на рис.21 (при питании секции 6,3 кВ от РТСН) не учитывается ветвь, соответствующая рабочему трансформатору СН.
10.1. Расчет тока КЗ в распределительных устройствах высокого и среднего напряжения (точки К1, К2)
На рис.15 с учетом перечисленных допущений показана схема замещения для расчета токов короткого замыкания в точке К1. Часть промежуточных преобразований данной схемы понадобится для точки К2, поэтому точка К2 также нанесена на чертеж.

На рис.16 показано поэтапное преобразование схемы замещения к простейшему виду относительно точки К1. Преобразование производится с помощью правил последовательного и параллельного сложения. Ниже приводятся расчеты по каждому из этапов преобразования.

Приведение осуществляется по правилам:

- суммирования последовательно соединенных сопротивлений:

х_э = х₁ + х₂;

- эквивалентирования параллельно соединенных сопротивлений:

х_э = ;

- эквивалентирования параллельно соединенных ЭДС и сопротивлений:

Е_э =

х_э =


Рис.15



Рис.16
Последовательное соединение сопротивлений генератора и блочного трансформатора с высшим напряжением 220 кВ:

х₂₉ = х₃₀ = х₁ + х₇ = 0,553 + 0,275 = 0,828

Последовательное соединение сопротивлений генератора и блочного трансформатора с высшим напряжением 500 кВ:

х₃₁ = х₃₂ = х₃₃ = х₃₄ = х₃ + х₉ = 0,553 + 0,325 = 0,878

---

Параллельное соединение четырех линий 220 кВ:

х₃₅ = х₁₃/4 = 0,303/4 = 0,076

Параллельное соединение трех линий 220 кВ:

х₃₆ = х₁₈/3 = 0,121/3 = 0,04

Параллельное соединение двух ветвей генератор-трансформатор РУ 220 кВ:

х₃₇ = х₂₉/2 = 0,828/2 = 0,414

Параллельное соединение четырех ветвей генератор-трансформатор РУ 500 кВ:

х₃₈ = х₃₁/4 = 0,878/4 = 0,22

Последовательное соединение линий 220 кВ и энергосистемы 220 кВ:

х₃₉ = х₂₁ + х₃₅ = 0,084 + 0,076 = 0,16

Последовательное соединение линий 500 кВ и энергосистемы 500 кВ:

х₄₀ = х₂₂ + х₃₆ = 0,1 + 0,04 = 0,14

Параллельное соединение блоков генератор-трансформатор РУ 500 кВ и энергосистемы с линиями 500 кВ:

х₄₁ = х₃₈||х₄₀ = 0,22∙0,14/(0,22 + 0,14) = 0,086

Е₁ = Е_г || Е_с = (1,103∙0,14 + 1∙0,22)/(0,22 + 0,14) = 1,04

Последовательное соединение эквивалента 500 кВ с автотрансформатором связи:

х₄₂ = х₁₇ + х₄₁ = 0,238 + 0,086 = 0,324

Параллельное соединение последнего эквивалента с эквивалентом 220 кВ:

х₄₃ = х₃₉||х₄₂ = 0,16∙0,324/(0,16 + 0,324) = 0,107

Е₂ = Е₁ || Е_с = (1,04∙0,16 + 1∙0,324)/(0,16 + 0,324) = 1,013

На данном этапе преобразования, когда схема преобразована к двухлучевому виду, можно вычислить составляющие токов КЗ – от генераторов, подключенных к РУ-220, и от остальных источников, условно названных системой:

I_по = (Е_экв/х_экв)∙I_б

I_К1(г) = (Е_г/х₃₇)∙I_б1 = (1,103/0,414)∙2,51 = 6,69 кА

I_К1(с) = (Е₂/х₄₃)∙I_б1 = (1,013/0,107)∙2,51 = 23,76 кА

Суммарный ток КЗ:

I_К1 = I_К1(г) + I_К1(с) = 6,69 + 23,76 = 30,45 кА

Суммарный ток КЗ можно вычислить иначе – эквивалентируя схему до однолучевого вида:

х₄₄ = х₃₇||х₄₃ = 0,414∙0,107/(0,414 + 0,107) = 0,085

Е₃ = Е_г || Е₂ = (1,103∙0,107 + 1,013∙0,414)/(0,107 + 0,414) = 1,032

I_К1 = (Е₃/х₄₄)∙I_б1 = (1,032/0,085)∙2,51 = 30,45 кА

Результаты вычислений, исходя из двухлучевой и однолучевой схем, должны совпадать: 30,45 кА = 30,45 кА.

Аналогично рассчитываются токи короткого замыкания в точке К2, т.е. в РУ-500 кВ. Поскольку часть преобразований для точки К1 справедлива для точки К2, то начинать эквивалентирование можно с рис.16б.

На рис.17 показаны этапы преобразования схемы замещения к точке К2.


Рис.17
х₄₅ = х₃₇

---

||х₃₉ = 0,414∙0,16/(0,414 + 0,16) = 0,115

Е₄ = Е_г || Е_с = (1,103∙0,16 + 1∙0,414)/(0,414 + 0,16) = 1,029

х₄₆ = х₄₅ + х₁₇ = 0,115 + 0,238 = 0,353

х₄₇ = х₄₀||х₄₆ = 0,14∙0,353/(0,14 + 0,353) = 0,1

Е₅ = Е₄ || Е_с = (1,029∙0,14 + 1∙0,353)/(0,14 + 0,353) = 1,008

х₄₈ = х₃₈||х₄₇ = 0,22∙0,1/(0,22 + 0,1) = 0,069

Е₆ = Е₅ || Е_г = (1,103∙0,1 + 1,008∙0,22)/(0,22 + 0,1) = 1,038

I_К2(г) = (Е_г/х₃₈)∙I_б1 = (1,103/0,22)∙1,121 = 5,62 кА

I_К2(с) = (Е₅/х₄₇)∙I_б1 = (1,008/0,1)∙1,121 = 11,3 кА

Суммарный ток КЗ

I_К2 = I_К2(г) + I_К2(с) = 5,62 + 11,3 = 16,92 кА
10.2. Расчет тока КЗ на генераторном токопроводе (точки К3, К4)

На рис.18 приведены этапы преобразования схемы замещения к точке короткого замыкания К3. Видно, что для этого можно воспользоваться результатами преобразования к точке К1. Далее приводятся только результаты расчетов без промежуточных преобразований.

Токи для точки короткого замыкания К3 составят:

I_К3(г) = 57,58 кА

I_К3(с) = 79,82 кА

I_К3 = 137,4 кА


Рис.18
Аналогично, с использованием результатов преобразований для точки К2, рассчитываются токи короткого замыкания в точке К4:


Рис.19
I_К4(г) = 57,58 кА

I_К4(с) = 74,49 кА

I_К4 = 132,1 кА
10.3. Расчет тока КЗ в системе собственных нужд 6 кВ при питании от рабочего и резервного ТСН (точки К5, К6)

На рис.20 приведены этапы преобразования схемы замещения к точке короткого замыкания К5 – на секции СН 6 кВ при питании от рабочего ТСН. Для этого можно воспользоваться результатами преобразования к точке К3.

На схеме замещения присутствует только та ветвь рабочего ТСН, на которой произошло КЗ. Подпитка от электродвигателей второй ветви рабочего ТСН не учитывается, т.к. обмотка НН ТСН и двигатели имеют на порядок большее сопротивление, нежели остальные элементы сети.

Ветвь резервного ТСН также не учитывается, т.к. выключатель резервного ввода на секцию 6 кВ нормально отключен.


Рис.20
Токи для точки короткого замыкания К5 составят:

I_К5(д) = 5,61 кА – от двигателей

I_К5(с) = 13,21 кА – от системы

---

I_К5 = 18,82 кА

Аналогично рассчитываются токи короткого замыкания при питании секции 6 кВ от резервного ТСН – точка К6. В этом случае не учитывается ветвь рабочего ТСН, т.к. выключатель рабочего ввода на секцию 6 кВ отключен. Ток короткого замыкания поступает на секцию 6 кВ через РТСН.


Рис.21
I_К6(д) = 5,61 кА – от двигателей

I_К6(с) = 15,46 кА – от системы

I_К6 = 21,07 кА

Результаты расчета периодических составляющих токов трехфазного КЗ приведены в табл.1 и будут использованы для выбора выключателей по отключающей способности.
Таблица 1. Результаты расчета периодических составляющих токов трехфазного КЗ в начальный момент времени I⁽³⁾_по

Составляющие	от генератора	от двигателей	от системы	суммарная
Точка	Iпо(г), кА	Iпо(д), кА	Iпо(с), кА	Iпо, кА
К1	6,69	–	23,76	30,45
К2	5,62	–	11,3	16,92
К3	57,58	–	79,82	137,4
К4	57,58	–	74,49	132,1
К5	–	5,61	13,21	18,82
К6	–	5,61	15,46	21,07

Ударные токи КЗ допустимо рассчитать через токи I_по по упрощенной формуле:

i_уд = 2,8∙I_по.

Результаты расчета ударных токов КЗ приведены в табл.2 и будут использованы для проверки электрооборудования по электродинамической стойкости.
Таблица 2. Результаты расчета ударных токов КЗ i_уд

Составляющие	от генератора	от двигателей	от системы	суммарная
Точка	iуд (г), кА	iуд (д), кА	iуд (с), кА	iуд, кА
К1	18,73	–	66,53	85,26
К2	15,74	–	31,64	47,38
К3	161,2	–	223,5	384,7
К4	161,2	–	208,6	369,9
К5	–	15,71	36,99	52,7
К6	–	15,71	43,29	60

---

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