Рисунок 1 – Принципиальная схема
Рисунок 2 – Схема замещения
В качестве базисных величин принимаем мощность и напряжение. Тогда значения оставшихся зависимых величин легко можно найти. За базисную мощность принимаем мощность равную 100 МВА, т.е. Sб = 100 МВА. За базисное напряжение возьмём напряжение ступени, где произошло короткое замыкание
Базисный ток первой ступени:
Имеющуюся схему замещения необходимо привести к расчетной схеме, которая будет представлена
Определяем параметры схемы замещения.
ТЭЦ:
Сопротивление генераторов:
Сопротивление тр-ров Т3 иТ4:
ГРЭС:
Для генераторов мощностью более 100 МВА ЭДС генератора и сопротивление упрощённо принимаем:
Сопротивление генераторов:
Сопротивление тр-ров Т1 иТ2:
Система:
Сопротивление системы равняется нулю, т. к. мощность системы неограниченна.
ЭДС системы:
Линии:
Сопротивления линий:
ГПП:
Сопротивление тр-ров Т5 иТ6:
Приведем схему к виду приведённом на рисунке 3 с помощью последовательно параллельных преобразований:
Рисунок 3 – Схема замещения
В максимальном режиме линии будут работать в параллель. Далее преобразуем схему с помощью коэффициентов потокараспределения. Имеем:
Суммарное сопротивление:
Результирующие сопротивление:
где
Коэффициенты потокораспределения:
Результирующие сопротивления:
Получили схему:
Рисунок 4 – Схема замещения
Определим периодическую составляющую тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени от каждого источника:
ГРЭС:
ТЭЦ:
Система:
Суммарный ток:
Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени:
Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в заданный момент времени:
где
Ударный ток короткого замыкания:
Определим ток трёхфазного КЗ в точке К2 (за трансформатором). Для этого необходимо найти результирующие сопротивления от каждого источника с помощью коэффициентов потокараспределения, как было показано выше.
Получили схему:
Рисунок 5 – Схема замещения
Определим периодическую составляющую тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени от каждого источника:
ГРЭС:
ТЭЦ:
Система:
Суммарный ток:
Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени:
Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в заданный момент времени:
Ударный ток короткого замыкания:
6. Выбор электрических аппаратов
6.1 Общие сведения
В процессе курсового проектирования электрической части станций производится выбор следующих токоведущих частей и аппаратов:
– высоковольтных выключателей, разъединителей и другой коммутационной аппаратуры (выключателей нагрузки, короткозамыкателей, отделителей и т.п.) для всех основных цепей;
– измерительных трансформаторов тока и напряжения;
– сборных шин на всех напряжениях;
– токоведущих частей (шин), связывающих основное оборудование с распределительными устройствами и основными аппаратами;
– контрольных кабелей;
– устройств для защиты от перенапряжений.
Выбранные токоведущие части и электрические аппараты должны обеспечивать надёжную работу электроустановок не только в нормальном режиме, но и в аварийном. При выборе следует учитывать конкретные условия, а именно: географическое расположение электростанции, т.е. климатические условия, род установки (наружный или внутренний). В РУ 35 кВ и выше целесообразно устанавливать однотипное оборудование, хотя отдельные аппараты могут отличаться своими параметрами.
6.2 Выбор выключателей
Выключатели высокого напряжения при одних и тех же параметрах могут быть выбраны масленые, элегазовые, вакуумные, электромагнитные и т.д.
На стороне 110 кВ выберем элегазовые выключатели, а на стороне 10 кВ вакуумные.
Выбор выключателей производят по следующим параметрам:
– по напряжению установки:
Uуст £ Uном; (12)
– по длительному току:
Iнорм £ Iном
Iмах £ Iном; (13)
– по отключающей способности:
Iпо £ Iоткл ном; (14)
На стороне 110 кВ выбираем элегазовые выключатели типа ВГТЗ-110II-40/1000 У1.
Проведем проверку данного выключателя:
1.по термической устойчивости выключателя:
где
где
2. Для проверки возможности отключения выключателем апериодической составляющей тока КЗ необходимо определить номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени t:
где bн – номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, для данного выключателя bн=40%;