Проектирование тепловой электрической станции для обеспечения города с населением 190 тысяч жителей (стр. 13 из 18)

Сопротивление генератора вычисляется по формуле:

, (8.1)

Сопротивление трансформатора вычисляется по формуле:

, (8.2)

Сопротивление линии электропередачи вычисляется по формуле:

, (8.3)

где

– удельное сопротивление линии электропередач,( Ом /км для ЛЭП 330 кВ), – длина линии, км.

Сопротивление трансформатора с расщеплённой обмоткой:

(8.4)

(8.5)

Сопротивление системы вычисляется по формуле:

(8.6)

Определим численные значения по формулам 8.1-8.6:

Сопротивления генераторов Г1, Г2, Г3:

Сопротивления трансформаторов Т1,Т2,Т3:

Сопротивления трансформаторов СН:

Сопротивление автотрансформаторов:

Сопротивление линии:

Сопротивление системы:

Сопротивление ПРТСН:

Делаем расчет для точки КЗ.

Произведем эквивалентную замену схемы.

Преобразуем некоторые элементы схемы:

X₃₁=Х₃₂=Х₃₃=Х₄+Х₃=0,46+0,288=0,748

Х₃₄=Х₂*Х₉/(Х₂+Х₉)+Х₁=0,17²/2*0,17+0,1=0,185

Х₃₅=Х₁₁+Х₁₀+Х₁₃=0,589+1,31+1,31=3,209

Х₃₆=1/(1/Х₃₁+1/Х₃₂+1/Х₃₃)=1/(3/0,748)=0,25

Х₃₇=Х₁₄*Х₃₅/(Х₁₄+Х₃₅)+Х₁₅=0,589*3,209/(0,589+3,209)+0,06=0,558

Х_рез=Х_экв+Х₃₇=0,106+0,558=0,664

Коэффициенты токораспределения:

С₁=Х_экв/Х₃₄=0,106/0,185=0,573

С₂=Х_экв/Х₃₆=0,106/0,25=0,424

Сопротивление ветвей с учетом разделения Х₃₇:

Х₃₈=Х_рез/С₁=0,664/0,573=1,159

Х₃₉=Х_рез/С₂=0,664/0,424=1,566

Базисный ток:

Периодическая составляющая тока КЗ:

I_по4=Е₄/Х₃₉*I_б=1/1,566*15,19=9,7кА

I_{по с}=Е_с/Х₃₈*I_б=1/1,159*15,19=13,1кА

I_{по сум}=I_по4+I_{по с}=9,7+13,1=22,8кА

Амплитуда ударного тока КЗ:

i_у4=k_у√2*I_по4=1,977*√2*9,7=27,12кА

i_ус=k_у√2*I_пос=1,977√2*13,1=31,81кА

i_{у сум}=i_у4+i_ус=27,12+31,81=5893кА

где

7 - ударный коэффициент.

Полное время отключения:

Постоянная времени затухания:

Апериодическая составляющая тока КЗ в момент времени

:

8.3 Выбор электрических аппаратов

Электрические аппараты выбираются по расчетным условиям нормального режима с последующей проверкой их работоспособности в аварийных режимах. При этом расчётные величины должны быть меньшими или равными номинальным (каталожным параметрам).

Выключатели выбираются по:

1. По напряжению установки (U_уст £U_ном).

2. По длительному току (I_норм £I_ном;I_max£I_ном).

3. По отключающей способности.

Проверяются:

1. На симметричный ток отключения (I_п,t£I_{отк.ном})

2. На возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ (i_a.t£i_a.ном=Ö2 ×I_{отк.ном} × (1+b_ном), нормированное относительное значение апериодической составляющей b_ном определяем по [16]).

3. На электродинамическую стойкость (I_п.о £I_пр.с;i_у£i_пр.с, где I_пр.с и i_пр.с - действующее и амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ по каталогу соответственно).

4. На термическую стойкость (В_к£I²_T×t_T, где I_T– предельный ток термической стойкости по каталогу, t_T – длительность протекания тока термической стойкости, с).

Разъединители в отличие от выключателей выбираются по первому и второму пункту и проверяются только по электродинамической и термической стойкости.

Приведем пример выбора электрических аппаратов в распредустройстве 330 кВ. Остальные аппараты выбираются аналогично. Результаты их выбора занесём в таблицы 8.1 – 8.5. Весь расчет выполнен в соответствии с [ ]. Каталожные данные принимаем из [ ].

Первоначально определяем ток в распредустройстве 110 кВ:

, (8.7)

где P_ном – номинальная мощность генератора (МВт),

Тогда по формуле (4.1):

Максимальное значение тока в ячейке распредустройства:

(8.8)

Тогда

кA

Таблица 8.1 Выключатель и разъединитель в распредустройстве 330 кВ.

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель ВНВ-330А-40/3150У1	Разъединитель РНДЗ-1-330/3200У1
Uуст=330 кВ	Uном=330 кВ	Uном=330 кВ
Imax=0,692 кА	Iном=3,15 кА	Iном=3,2 кА
Iп,t=14,9 кА	Iотк.ном=40 кА	-
Ö2 Iп,t +ia.t=40,13 кА	Ö2 ×Iотк.ном × (1+bном)=62,3 кА	-
Iп.о=15,66 кА	Iпр.с=50 кА	-
iу=43,63 кА	Iпр.с=128 кА	iпр.с=160 кА
Вк=83,38 кА2×с	I2T×tT=6400 кА2×с	I2T×tT=7938 кА2×с

На РУ 110 кВ выбираем выключатели типа ВВБК-110Б-50/3150У1 и разъединители типа

РНДЗ.1-110/3200У1.

8.4 Выбор измерительных трансформаторов

8.4.1 Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбирают:

- по напряжению установки:

, (8.9)

- по току:

, (8.10)

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей;

- по конструкции и классу точности:

- по электродинамической стойкости:

(8.11)

где i_у - ударный ток КЗ по расчету;

к_д - кратность электродинамической стойкости;

Iном - номинальный первичный ток трансформатора тока;

Электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока определяется устойчивостью самих шин распределительного устройства, вследствие этого такие трансформаторы по этому условию не проверяются;

- по термической стойкости:

, (8.12)

где Вк- тепловой импульс по расчету;

к_{т -} кратность термической стойкости по [ ],

t _т - время термической стойкости по [ ].