Рразработка и выбор структурной схемы станции

 

 

Находим сопротивления двухобмоточных блочных трансформаторов на стороне РУ-110, о.е: 

 

                                                         _(2.4)

 

где U_к – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

 

 

 

Сверхпереходное сопротивление  генераторов при базисных условиях, о.е:

 

                                                       (2.5)

 

где X”_d - сверхпереходное сопротивление генератора, о.е;

 

Сопротивления обмоток автотрансформатора связи, о.е:       

       

                                             (2.6)

 

                                                            (2.7)

 

                                                            (2.8)

 

где  – сопротивления короткого замыкания для соотвецтвующих обмоток, %;

Пересчитаем общее напряжение короткого замыкания автотрансформатора, %:

 

                                                       (2.9)

 

 

                                                   (2.10)

 

 

                                                    (2.11)

 

 

Сопротивления обмоток автотрансформатора связи формулы (2.6; 2.7; 2.7):

 

 

 

 

2.2 Преобразование эквивалентной  схемы замещения .

Для дальнейших расчетов ТКЗ в точке 4, схему замещения необходимо привести к простейшему виду.Прервый этап эквивалентирования показан на рисунке 4.

 

Рисунок 4 – первый этап преобразования схемы.

 

Эквивалентные сопротивления, о.е:

 

                                         (2.12)

 

 

                  (2.13)

 

 

                 (2.14)

 

 

_{Эквивалентное ЭДС генератора и  системы:}

 

 

При последующем преобразовании получаем схему в простейшем виде, рисунок 5.

 

Рисунок 5 – результат преобразования схемы.

 

_{Эквивалентное ЭДС генератора и  системы:}

 

 

 

 

 

2.3 Расчет составляющих  тока короткого замыкания.

Расчет периодической  составляющей ТКЗ в начальный  момент времени, кА:

Для системы:

 

                     _(2.15)

 

 

_{Для генераторов:}

 

                     _(2.16)

 

 

_{Суммарное значение апериодической составляющей:}

 

                       _(2.17)

 

 

Расчет периодической  составляющей ТКЗ в заданный момент времени, кА:

Для генераторов:

                                          _(2.18)

_{Определим момент времени в  который будем находить периодическую слагающую ТКЗ,с:}

 

                                                                                      (2.19)

 

где t_РЗ– минимальное время срабатывания релейной защиты (0,01с);

      t_CB- собственное время отключения выключателя, с;

 

 

Далее необходимо найти отношение, , которое характеризует электрическую удаленность генераторов от точки короткого замыкания.

где - номинальный ток короткого замыкания, приведенный к ступени напряжения, где произошло короткое замыкание, кА:

 

                                                           _(2.20)

 

где U_ср.ном – среднее номинальное напряжение ступени, где произошло короткое замыкание, кВ;

       S_SНОМ – суммарная мощность всех генераторов, МВА;

 

 

 

 

По основным типовым кривым и найденному значению удалённости точки к.з. определяем - это отношение определяет собой долю периодической составляющей тока генератора через заданный момент времени t от начального значения периодической составляющей I_ПоG, о.е: 

 

 

_{Периодическая слагающая в заданный момент времени, формула (2.18):}

 

 

_{Для системы  принимаем, что действующее  значение периодической  составляющей будет незатухающим, тогда:}

 

 

_{Апериодическая  составляющая, кА:}

 

                     _(2.21)

 

_{где ТаG, TaS – значения постоянной времени затухания, выбираем его из соотвецтвующего справочника [1], ТаG,=0,326; TaS=0,03, сек;}

 

 

_{Ударный ток короткого  замыкания, кА:}

 

        _(2.22)

_{где КудG , КудS – ударные коэффициенты, выбираем его из соотвецтвующего справочника [1], КудG =1,969, КудS=1,717;}

 

 

_{Определим процентное содержание апериодического тока, %:}

 

 

                                            (2.23)

 

 

                                                                     (2.24)

 

 

                                                   (2.25)

 

 

 

Рассчитаем  интеграл Джоуля для проверки на термическую прочность, кА²·с:

 

                                                      (2.26)

 

где t_откл – время от начала к.з. до его отключения, формула (2.19) , t_откл=0,08с;

 

 

Расчет  составляющих ТКЗ для остальных  точек  аналогичен предыдущему. Результаты расчетов снесены в таблицу 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8 –  Результаты расчета выбранных точек короткого замыкания

 

Точка к.з.	Источники питания	IПО, кА	IПt, кА	iat, кА	iуд, кА	b,%	В, КА2с
К-1	Генератор	51,320	51,320	38,102	142,904	52,5	-
	Система	56,305	56,305	0,072	136,72	0,009	-
	Сумма	107,625	107,625	38,175	279,624	25,081	2664,122
К-2	Генератор	84,531	84,531	62,767	235,384	-	-
	Система	4,545	4,545	0,0058	11,036	-	-
	Сумма	89,076	89,076	62,767	246,42	49,826	1824,943
К-3	Генератор	8,788	8,788	9,793	24,471	-	-
	Система	3,683	3,683	0,26	8,943	-	-
	Сумма	12,471	12,471	10,053	33,414	56	15,553
К-4	Генератор	8,416	7,49	9,031	23,435	-	-
	Система	4,269	4,269	0,0301	10,366	-	-
	Сумма	12,685	11,759	9,332	33,801	56,12	19,309
К-5	Генератор	12,133	12,133	14,719	33,974	-	-
	Система	2,97	2,97	0,793	7,212	-	-
	Сумма	15,103	15,103	15,512	41,186	72,6	18,248

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Выбор выключателей и разъединителей. Проверка выключателей по отключающей способности.

 

Выбор аппаратуры снесем в таблицы:

 

Таблица 9 – выбор аппаратуры на генераторном напряжении

 

Условия выбора	Расчетные данные	Параметры выключателей ВГМ– 15,75– 90/11200
Uуст £ Uн	15,75 кВ	15,75 кВ
Iуст £ Iн	8,625 кА	11,200 кА
Iпо £ Iдин	107,625 кА	320 кА
iуд £ Iмгнов.дин	279,625 кА	320 кА
Iпt £ Iоткл	107,625 кА	90кА
	15,553	-
iпt+ iаt £ iоткл.ном	151,8кА	184, кА

Выключатель ВГМ- 15,75-90/11200 не проходит по отключающей способности заменяем его на HECI 5/6.

 

Таблица 10 – замена аппаратуры на генераторном напряжении

 

Условия выбора	Расчетные данные	Параметры выключателей HECI 5/6	Параметры разъеденителя РВПЗ-2-20/12500
Uуст £ Uн	15,75 кВ	15,8 кВ	20 кВ
Iуст £ Iн	8,625 кА	9000 кА	12,5 кА
Iпо £ Iдин	107,625 кА	360 кА	350 кА
iуд £ Iмгнов.дин	279,625 кА	509,117 кА	490 кА
Iпt £ Iоткл	107,625 кА	120 кА	-
	15,553 кА2с	520 кА2с	260 кА2с
iпt+ iаt £ iоткл.ном	151,8 кА	203,647 кА	-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 11 –  Выбор аппаратуры на РУ-110

 

Условия выбора	Расчетные данные	Параметры выключателей ВВБМ – 110Б	Параметры разеденителя РГ.2-К-110-II/2000 УХЛ1
Uуст £ Uн	110 кВ	110 кВ	110 кВ
Iуст £ Iн	1312,159 А	2000 А	2000 А
Iпо £ Iдин	12,471 кА	102 кА	100 кА
iуд £ Iмгнов.дин	33,414 кА	144,25 кА	141,421 кА
Iпt £ Iоткл	12,471 кА	31,5 кА	-
	15,553 кА2с	128 кА2с	260 кА2с
iпt+ iаt £ iоткл.ном	27,69 кА	44,547 кА	-

 

Таблица 11 – Выбор аппаратуры на РУ-220

 

Условия выбора	Расчетные данные	Параметры выключателей ВГБУ – 220-40/2000	Параметры разеденителя РДЗ.2-220/1000 НУХЛ1
Uуст £ Uн	220 кВ	220 кВ	220 кВ
Iуст £ Iн	577,35 А	2000 А	1000 А
Iпо £ Iдин	12,685 кА	102 кА	63 кА
iуд £ Iмгнов.дин	33,801 кА	102 кА	89,095 кА
Iпt £ Iоткл	11,759 кА	40 кА	-
	19,309 кА2с	144 кА2с	50 кА2с
iпt+ iаt £ iоткл.ном	25,962 кА	56,568 кА	-