Расчет электрофизических воздействий на электрические аппараты выс (стр. 2 из 2)
ТДТН-40000/110 расчет выполнен для стороны 110 кВ
, Ом, 
, Ом.2.4 Расчет параметров нагрузки
Расчет параметров нагрузки выполняем по значению номинальной мощности установленных трансформаторов нагрузки.
Полная мощность нагрузки по номинальной мощности трансформаторов нагрузки
Sнн = nт×Sт = 5×1,6 = 8 МВА.
Находим активную и реактивную составляющие мощности нагрузки и соответствующие активное и индуктивное сопротивление нагрузки для последовательной схемы ее замещения, принимая значение cos(j) = 0,85
Ом, 
Ом.Далее параметры элементов модели приводим по напряжению к тому участку цепи, для элементов которого определяются динамические и термические воздействия, т.е. к сети 6 кВ. Для этого используем коэффициенты приведения. Эти коэффициенты можно рассчитать исходя из номинальных напряжений сети, кроме первого участка с повышающим трансформатором. Таким образом, коэффициент приведения источника к стороне 110 кВ равен kи = 115/10,5 =11. Коэффициент приведения со стороны 110 кВ к 6 кВ k110 110 = 110/6 =18,33. Коэффициент приведения со стороны 110 кВ к 6 кВ k110 = 110/6 = 18,33.
С учетом коэффициентов приведения рассчитываем параметры элементов схемы замещения.
Параметры модели источника (системы)
кВ, 
ОмПараметры Т1 и Л1(коэффициент 1/3 учитывает включение трёх трансформаторов параллельно)
Ом, 
Ом. 
Ом, 
Ом.Параметры Т2
Ом, 
Ом, 3. Расчет номинального тока для заданной нагрузки
Ток рабочего режима i1(t) определяется в виде i1(t)=Ia1×cos(wt-j1),
где индекс 1 соответствует рабочему (предаварийному) режиму.
где Z1, R1, X1 – полное, активное и индуктивное сопротивления участка в рабочем (номинальном) режиме
R1 = Rc’ + Rт’ + Rл1’+ Rтвн’+Rл2+Rл3+Rн =
= 0 + 0,0025 + 0,023 + 0,0056 + 0,172 + 1,68 + 3,8 = 5,7 Ом,
X1 = Xc’ + Xт’ + Xл1’ + Xтвн’ + Xл2 + Xл3 + Xн =
= 0,49 + 0,055 + 0,056 + 0,167 + 0,08 + 1,42 + 2,3 = 4,56 Ом
Z1Н = R1 + j×X1 = 5,7 + j ×4,5 Ом,
Ом, 
.Действующее значение номинального тока нагрузки в сети 6 кВ
А.Здесь Z1н – сопротивление контура с сопротивлением номинальной нагрузки на трансформаторы Т3 (без учета коэффициента загрузки).
4. Расчет тока короткого замыкания и ударного тока для заданной точки замыкания
Установившийся ток короткого замыкания iк(t) определяем в виде
I2(t)=I2а×cos(wt-j2).
Сопротивление участка сети от ЭДС до точки короткого замыкания
R2=Rc’+Rт’+Rл1’+Rтвн’+Rл2+Rл3=0+0,0025+0,023+0,0056+0,172+1,68 =1,88Ом,
X2=Xc’+Xт’+Xл1’+Xтвн’+Xл2+Xл3=0,49+0,055+0,056+0,167+0,08+1,42=2,27Ом
Действующее значение тока короткого замыкания
А = 1,4 кА.Расчет ударного тока для заданной точки замыкания
Находим постоянную затухания переходной составляющей тока к.з.
с.Определяем наибольшее значение ударного тока в момент времени, когда переменная составляющая достигает максимума, т.е. через полпериода – 10 мс после момента возникновения замыкания.
кА.Определим величину отключаемого тока при срабатывании релейной защиты за время tз = 0,01 с при собственном времени отключения выключателя tо = 0,1 с для масляного выключателя и при t0 = 0,05 с для вакуумного выключателя. Полное время отключения составит tм = 0,01 + 0,1 = 0,11 с для маслянного выключателя и tм = 0,01 = 0,05 = 0,06 с для вакуумного выключателя. Соответствующие токи отключения равны
Для масляного выключателя
кА.Для вакуумного выключателя
кА.Токи отключения одинаковые, так как в данной точке сети переходная составляющая быстро затухает. Действующее значение тока отключения составляет 1,97 / 1,414 = 1,4 кА.
5. Определение импульса квадратичного тока
Так как в заданной схеме не предполагается подпитка тока к.з. от двигателей импульс квадратичного тока можно рассчитать по следующему выражению с учетом зависимости от времени отключения:
, кА2с,где
- действующее значение переменной составляющей тока короткого замыкания,Δt = tз + tо – время отключения замыкания, включающее время действия защиты (tз) и собственное время отключения выключателя (tо). Для масляных выключателей to = 0,08…0,2 с. Для вакуумных выключателей о = 0,05…0,07 с. Для уставки релейной защиты t = 0,5…1,1 c при использовании масляного выключателя с tо = 0,1 с максимальное время отключения Δt = 1,1 + 0,1 = 1,2 с.
кА2с.Границы тока термической стойкости Iт определяем из импульса квадратичного тока.
Для выключателей, разъединителей и трансформаторов тока 6 кВ при длительности протекания тока t = 4 с
кА.6. Выбор электрических аппаратов
6.1 Технические требования к электрическим аппаратам, устанавливаемым в конце Л3
По результатам расчетов определяем с небольшим запасом следующие требования.
Номинальное напряжение – 6 кВ.
Номинальный ток – не менее 600 А.
Амплитуда сквозного тока – предельный ток электродинамической стойкости – не менее 2,2 кА.
Номинальный ток отключения – не менее 2 кА (действующее значение).
Ток термической стойкости - не менее 1 кА.
Допустимый импульс квадратичного тока - не менее 2,35 кА2с.