Схема четырехугольника

В схемах многоугольников ре­монт выключателей обычно проводится в период летнего сниже­ния нагрузки потребителей.

Схема много­угольника обладает наибольшей устойчивостью в аварийных ситуациях типа «отказ». Отказ любого присоединения или элемента данной схемы отключается двумя выклю­чателями (в том числе и отказ любого выключателя схемы или любого ее присоединения). Данное свойство схемы особенно ценно с точки зрения ликвидации цепочечных аварий, ко­торые будут локализоваться всего одним дополнительным выключателем. Из известных схем данным свойством обладает лишь схема многоугольника.

Схемы многоугольников уместны в тех случайно, когда расширение РУ не предусматривается, например гидроэлектростанции, или мало вероятно, в силу того, что расширение связанно со значительными трудозатратами.

Достоинства кольцевых схем:

- высокая надежность электроснабжения. Отключение всех присоединений маловероятно;

- использование разъединителей только для ремонтных работ. Количество операций разъединителями в таких схемах невелико.

Недостатки кольцевых схем:

- более сложный выбор трансформаторов тока, выключателей, разъединителей, устанавливаемых в кольце, так как в зависимости от режима работы схемы ток, протекающий по аппаратам, меняется.

- релейная защита должна выбираться в этих схемах с учетом возможных режимов при выводе в ревизию выключателей кольца.

Область применения: схемы многоугольников уместны в тех случайно, когда расширение РУ не предусматривается, например гидроэлектростанции, или мало вероятно, в силу того, что расширение связанно со значительными трудозатратами.

Выбор схемы на 110 кВ.

Для РУ 110 - 220 кВ с большим числом присоединений приме­няется схема с двумя рабочими и обходной системами шин с од­ним выключателем.Такое распределение присоединений увеличивает надежность схемы. При КЗ на шинах отключаются шиносоединительный выключатель QK и только половина присоединений. Если повреждение на шинах устойчивое, отключившиеся присоединения переводят на исправную систему шин. Перерыв электроснабжения половины присоединений определяется длительностью переключений.

Вывод в ремонт выключателя присоединения в этой схеме производится аналогично, как и в схеме содной рабочей и обходной системами шин.

Достоинства схемы:

- малое количество выключателей (один на одно присоединение);

- достаточно высокая надежность схемы;

- относительно малое время перерыва электроснабжения при авариях на одной из систем шин.

Недостатки схемы:

- повреждение шиносоединительного выключателя QК равносильно короткому замыканию на обеих системах шин;

- усложняется эксплуатация РУ, так как при выводе в ревизию и ремонт выключателей требуется большое число операций разъединителями;

- увеличены затраты на сооружение ОРУ в связи с установкой шиносоединительного, обходного выключателей и большого количества разъединителей.

Область применения: рассмотренная схема рекомендуется для РУ 110 - 220 кВ на стороне ВН и СН подстанций при числе присоединений 7—15, а также на электростанциях при числе присоединений 11 и более.

Для дальнейшего проектирования на РУ 220 кВ принимаем схему четырехугольника, а на РУ 110 кВ схемус двумя рабочими и обходной системами шин.

4.Расчёт токов КЗ:

В данном курсовом проекте расчет токов КЗ выполнен для двух точек:

· КЗ на шинах РУ 110 кВ

· КЗ на шинах генератора 1

· 10,5 кВ

За расчетный вид короткого замыкания принято трехфазное короткое замыкание. По результатам расчета токов короткого замыкания будет произведена проверка проводников и аппаратов по условиям термической и динамической стойкости. Расчет токов короткого замыкания будет производиться методом эквивалентных ЭДС.

4.1 Расчетные условия короткого замыкания на шинах 110кВ:

4.1.1 Выбор базисных условий

Базисный ток:

где базисная мощность;

базисное напряжение;

4.1.2 Определение коэффициентов трансформации трансформаторов и автотрансформаторов для точного приведения

где напряжение обмотки трансформатора со стороны основной ступени;

напряжение обмотки трансформатора со стороны приводимого элемента;

4.1.3. Определение сопротивлений трансформаторов и автотрансформаторов:

Сопротивление трансформаторов 1 и 2:

Сопротивление автотрансформаторов:

4.1.4. Сопротивление генераторов станций и питающей системы:

где сверхпереходная реактивность

Сопротивление генераторов 1, 2, 3 и 4:

Сопротивление системы:

4.1.5 ЭДС источников:

где – для турбогенераторов с , гидрогенераторов с демпферными обмотками

Генераторы 1, 2, 3 и 4:

=

Система:

4.1.6 Составление и преобразование схемы замещения:

Рисунок 7 – Схема замещения

Преобразование схемы замещения

Итоговая схема замещения

4.2.2 Определение токов в нулевой момент времени от генераторов

Общий ток короткого замыкания:

+ + + + )

На системе бесконечной мощности меньше двух, короткое замыкание на них считается удаленным и поэтому ток короткого замыкания во времени практически не изменяется, т.е. .

Σ =

Σ = 50.9 кА

Определяем апериодическую составляющую тока короткого замыкания:

, где ,

кА.

4.2 Расчетные условия короткого замыкания на генераторе:

4.2.1 Выбор базисных условий

Базисный ток:

где базисная мощность;

базисное напряжение;

Параметры схемы те же, что и в пункте 4.1:

Рисунок 10 – Схема замещения

Рисунок 9 – Итоговая схема замещения

4.1.7 Определение токов в нулевой момент времени от генераторов

Общий ток короткого замыкания:

+ + + ) =119.7

Определение токов короткого замыкания для выбора аппаратов и проводников.

Для нахождения расчетной точки кз произведем сравнение берем

Таким образом, расчетный ток кз является ток кз, который течет со стороны генератора

Расчетное время отключения выключателя

Начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ

Значение периодической составляющей тока КЗ в момент времени

Значение апериодической составляющей тока КЗ в момент времени

, где,

кА.

Ударный ток КЗ

= - для генератора, Ку = 1.983

= - для системы, Ку = 1.85

= - для нагрузки, Ку = 1

Σ = 139.8 кА

Таблица 6 – Результаты расчёта токов КЗ

Точка КЗ	Источник
К1-на генераторе,	G1,G2,G3, Система	51.2	51.3	139.8	39.14
К2-на шинах, 110 кВ	Суммарное значение	20.4	20.4	50.9	16.78