Расчет токов трехфазного короткого замыкания

1.6.1.Расчетная схема.

Рисунок 3

1.6.2.Топология для расчета тока короткого замыкания на ЭВМ.

Таблица 5

элемент	признак	узлы	данные	Пр-ние
1-й	2-й
система				Э.Д.С=Uср/Ö3=515/Ö3=297,3; X₁=Xc(Uср²/ Sн)=2,3(515²/5000)= =122; X₀=2X₁=244;
линия				L=450 км; Xуд=0,3; Xуд₀=0,6; Uср=515 кВ;

трансформатор				Sн=630 МВА; Uк=14;	Y-0/D
		Sн=500 МВА; Uк=12;	Y-0

		Sн=630 МВА; Uк=12,5;	Y-0/D
		Sн=400 МВА; Uк=11;	Y-0/D

Продолжение таблицы 5

элемент	признак	узлы	данные	Пр-ние
1-й	2-й
генератор				P=320 МВт; X_d^″=0,173; Cosφ=0,85; E˝=1,13;

		P=500 МВт; X_d^″=0,242; Cosφ=0,85; E˝=1,13;

Протокол расчета токов короткого замыкания представлен ниже.

ПРОТОКОЛ введенных параметров элементов электрической схемы

Схема замещения приведена к U=230.000

генер. (двиг.) 0 – 3: P=500 МВт; X˝d=0,242 (о.е.); Сos fi=0,85; E=1,13 (о.е.)

генер. (двиг.) 0 – 5: P=500 МВт; X˝d=0,242 (о.е.); Сos fi=0,85; E=1,13 (о.е.)

генер. (двиг.) 0 – 6: P=320 МВт; X˝d=0,173 (о.е.); Сos fi=0,85; E=1,13 (о.е.)

генер. (двиг.) 0 – 7: P=320 МВт; X˝d=0,173 (о.е.); Сos fi=0,85; E=1,13 (о.е.)

линия 1-2: U=515 kV; L=450 km; X1=0,3 Ом/км; X0=0,6 Ом/км;

двухобм. трансф. 2 - 3: (y-0;d); Uk=14 %; S=630 MVA;

двухобм. трансф. 2 - 4: (y-0;y); Uk=12 %; S=500 MVA;

двухобм. трансф. 4 - 5: (y-0;d); Uk=12,5 %; S=630 MVA;

двухобм. трансф. 2 - 4: (y-0;d); Uk=11 %; S=400 MVA;

ТАБЛИЦА 1

ПАРАМЕТРЫ ГЕНЕРАТОРОВ И СИСТЕМ

генератор параметры параметры

(система) максимального режима минимального режима

Э.Д.С X1 X0 Э.Д.С X1 X0

0 – 1 297,300 122,000 244,000 297,300 122,000 244,000

0 – 3 150,231 21,763 - генер. (двиг.)

0 – 5 150,231 21,763 - генер. (двиг.)

0 – 6 150,231 24,309 - генер. (двиг.)

0 – 7 150,231 24,309 - генер. (двиг.)

ПАРАМЕТРЫ ВЕТВЕЙ СХЕМЫ

номера узлов в схеме тип X1 X0

прямой нулевой

послед. послед.

1 – 2 1 – 2 линия 26,926 53,852

3 – 2 0 – 2 двухобм. трансф. 11,756 11,852

2 – 4 0 – 0 двухобм. трансф. 126,960 0,000

2 – 4 0 – 0 двухобм. трансф. 12,696 0,000

5 – 4 0 – 4 двухобм. трансф. 10,496 10,496

6 – 4 0 – 4 двухобм. трансф. 14,547 14,547

7 – 4 0 – 4 двухобм. трансф. 14,547 14,547

ПРОТОКОЛ РАСЧЕТА ТОКОВ КЗ

РЕЖИМ

замыкание трех фаз в узле 4

Ток КЗ = 17,060; Uнагр = 157,231; Zприв = 9,216

ВЕТВЬ ТОК ВЕТВЬ ТОК ВЕТВЬ ТОК

7 – 4 3,866

1.6.3. Сводная таблица расчета токов короткого замыкания.

Таблица 6

№ п/п	Величина	Единицы	Ветвь	Сумма
Блок 320 МВт	Pст - G4
	Е”	*	1,13		¾¾¾
	IПО	КА	3,866	13,194	17,06
	t= tРЗ+tСВ	С	0,045	0,045	¾¾¾
	Та	С	0,32	0,03	¾¾¾
	KУД	*	1,97	1,717	¾¾¾
	IУД= Ö2IПО KУД	КА	10,77	32,04	42,81
	IAt=Ö2IПОe ^-^t^{/ TA}	КА	4,75	4,16	8,91
	IНОМ=SВЕТ/Ö3UСР	КА	1,049	19,22	20,269
	IПО/ IНОМ	*	3,85	0,69	¾¾¾
	g	*	0,78		¾¾¾
	IПt=g*IПО	КА	3,02	13,194	16,214
	TОТК =tОВ+tРЗ	С	0,16	0,16	¾¾¾
	Вк=Iпо²*(tОТК +Та)	кА²*с	7,17	33,07	40,24

Для расчета токов короткого замыкания выбран выключатель ВМТ – 220Б.

KУД и Та взяты из литературы [ ].

IУД.G = Ö2*IПО* KУД.G = Ö2*3,866*1,97=10,77 кА.

IУД.в = Ö2*IПО* KУД.в =Ö2*13,194*1,717=32,04 кА.

tРЗ принимается по литературе [ ] равное 0,01с.

t= tРЗ+tСВ =0,01+0,035=0,045 с.

IAtG=Ö2*IПО*e ^-^t^/^T^A =Ö2*3,866*2,7^{-0,045/ 0,32}=4,75 кА.

IAtВ=Ö2*IПО*e ^-^t^/^T^A = Ö2*13,194*2,7^{-0,045/ 0,03}=4,16 кА

IНОМ.G =SВЕТ/Ö3UСР =375/(Ö3*230)=1,049 кА.

IНОМ.В=SВЕТ/Ö3UСР =(588+588+375+5000)/Ö3*230=19,22 кА.

IПО.G/IНОМ.G =3,866/1,049=3,85

IПО.В/IНОМ.В =13,194/19,22=0,69

Примечание:

Так как для ветви Pст-G4 IПО.В/IНОМ.В =0,69<1, то можно считать IПtВ=IПО.В

=13,194 кА.

IПtG=g*IПО =3,866*0,78=3,02 кА.

Коэффициент g выбран по литературе [ ].

tРЗ принимается по литературе [ ] равное 0,1 с.

tОТК =tОВ+tРЗ =0,06+0,1=0,16 c.

ВкG=I_ПО²*(tОТК +Та)=3,866 ²*(0,16+0,32)=7,17 кА²*с.

ВкВ=I_ПО²*(tОТК +Та)=13,194²*(0,16+0,03)=33,07 кА²*с.

1.7.Выбор аппаратов, изоляторов и токоведущих частей с проверкой по токам короткого замыкания в цепи блока 320 МВт на напряжении 220 кВ.

1.7.1. Выбор выключателей и разъединителей.

Выбор выключателя произведен по номинальным параметрам (номинальному напряжению и максимальному току) и проверен по результатам расчета токов короткого замыкания. Выбран выключатель по литературе [ ]. Допустимое содержание апериодической составляющей в токе отключения b определено по литературе [ ].Данные выключателя и разъединителя приведены в таблице 7.

Таблица 7

Расчетные данные	Ед.	Условия выбора	Выключатель ВЭК-220-40/2000У1	Разъединитель РНДЗ.2-220/2000У1
UУСТ=220	кВ	UУСТ £ UНОМ	UНОМ=220	UНОМ=220
IMAX=1049	А	IMAX £ IНОМ.АП	IНОМ.АП =2000	IНОМ.АП=2000
IПt=16,214	кА	IПt £ Iнотк	Iнотк = 40	¾¾¾
IAt=8,91	кА	IAt £ IA.НОМ	IA.НОМ = 20,16	¾¾¾
Ö2IПt+ IAt=31,84	кА	Ö2IПt+IAt£ IНОТКÖ2(1+bн/100)	IПОТК=76,9	¾¾¾
Iпо=17,06	кА		Iдин =40	Iдин=40
IУД =42,81	кА	IУД £ IДИН	IДИН=102	IДИН=100
Bк=40,24	кА²*с	Bк £ I_ТЕР²* t_ТЕР	I_ТЕР²* t_ТЕР=7500	I_ТЕР²* t_ТЕР=4800
Тип привода	ППК-1800УХЛ1	ПДН-1У1

b=36, по литературе [ ]

Ö2IПt+ IAt=Ö2*16,214+8,91=31,84 кА

IMAX=SНОМ.Г/(Ö3*UНОМ) =588000/(Ö3*230)=1571 А.

IA.НОМ =Ö2*b* IНОМ..ОТК /100=Ö2*25*0,36 =12,73 кА.

I_{ТЕР.ВЫК}²* tТЕР.ВЫК=50²*3=7500 кА²*с.

I_{ТЕР.РАЗ}²* tТЕР.РАЗ=40²*3=4800 кА²*с

В типе выключателя присутствуют следующие обозначения:

В – Выключатель,

Э – Элегазовый,

К – Камерный,

Первое число – Номинальное напряжение, кВ

Второе число – Номинальный ток отключения, кА

Третье число – Номинальный ток, А

У – Для работы в районах с умеренным климатом

В типе разъединителя присутствуют следующие обозначения:

Р – Разъединитель,

Н – Наружной установки,

Д – Двухколонковый,

З.2 – С двумя заземляющими ножами,

Первое число – Номинальное напряжение, кВ

Второе число – Номинальный ток, кА

У – Для работы в районах с умеренным климатом

1.7.2 Выбор токоведущих частей.

Токоведущие части от выводов 220 кВ блочного трансформатора до сборных шин выполняются гибкими токопроводами. Сечение токопровода выбираем по нагреву.

Imax≤ Iдоп

Imax=Sном*1000/Ö3*Uном=400000/Ö3*220=1049 А.

По литературе [ ] принимается два провода АС240/32; d=21,6 мм,

Iдоп=2*605=1210 А.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: