Проектирование электрической части подстанций (стр. 3 из 7)

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. S_б = 100 МВА. За базисное напряжение возьмём напряжение ступени, где произошло короткое замыкание

кВ.

Базисный ток первой ступени:

кА

Имеющуюся схему замещения необходимо привести к расчетной схеме, которая будет представлена

Определяем параметры схемы замещения.

ТЭЦ:

о.е.

Сопротивление генераторов:

о.е.

Сопротивление тр-ров Т3 иТ4:

о.е.

ГРЭС:

Для генераторов мощностью более 100 МВА ЭДС генератора и сопротивление упрощённо принимаем:

о.е.;

Сопротивление генераторов:

о.е.

Сопротивление тр-ров Т1 иТ2:

о.е.

Система:

Сопротивление системы равняется нулю, т. к. мощность системы неограниченна.

ЭДС системы:

Линии:

Сопротивления линий:

о.е.

ГПП:

Сопротивление тр-ров Т5 иТ6:

о.е.

Приведем схему к виду приведённом на рисунке 3 с помощью последовательно параллельных преобразований:

Рисунок 3 – Схема замещения

о.е.

В максимальном режиме линии будут работать в параллель. Далее преобразуем схему с помощью коэффициентов потокараспределения. Имеем:

Суммарное сопротивление:

о.е.

Результирующие сопротивление:

о.е.

где

- эквивалентное сопротивление линий.

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:

кА

ТЭЦ:

кА

Система:

кА

Суммарный ток:

кА

Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени:

кА

Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в заданный момент времени:

кА

где

– время отключения КЗ;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей (определённая по справочным данным[1]).

Ударный ток короткого замыкания:

кА

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

ГРЭС:

кА

ТЭЦ:

кА

Система:

кА

Суммарный ток:

кА

Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени:

кА

Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в заданный момент времени:

кА

Ударный ток короткого замыкания:

кА

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:

U_уст £ U_ном; (12)

– по длительному току:

I_норм £ I_ном

I_мах £ I_ном; (13)

– по отключающей способности:

I_по £ I_{откл ном}; (14)

На стороне 110 кВ выбираем элегазовые выключатели типа ВГТЗ-110II-40/1000 У1.

Проведем проверку данного выключателя:

1.по термической устойчивости выключателя:

кА²с,

где

– собственное время отключения выключателя, принимаем

=0.055с;

где

- ток термической стойкости (справочная величина);

– время протекания КЗ (справочная величина).

2. Для проверки возможности отключения выключателем апериодической составляющей тока КЗ необходимо определить номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени t:

кА

где bн – номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, для данного выключателя bн=40%;