Преобразование схем замещения к простейшему виду
И расчет токов короткого замыкания
Задачей данного раздела является вычисление периодической составляющей тока трехфазного КЗ в начальный момент времени I(3)п0 и ударного тока КЗ iуд во всех точках схемы. Для сокращения обозначений токов индексы «п0» и «(3)» опускаются.
Схема замещения (рис.14) преобразуется (сворачивается) к каждой из точек короткого замыкания. При этом следует учитывать возможность следующих упрощений:
1. При коротких замыканиях в точках К1, К2, К3, К4 допустимо пренебрегать подпиткой от электродвигателей 6 кВ, т.к. обмотка низшего напряжения ТСН (РТСН) и сами двигатели имеют на порядок большее сопротивление, чем остальные элементы сети. Поэтому на рис.15-19 отсутствуют элементы, соответствующие трансформаторам СН, МРП и электродвигателям.
2. При расчете токов короткого замыкания в точках К5, К6 (на секциях СН 6,3 кВ) допустимо не учитывать подпитку от электродвигателей соседней секции 6,3 кВ, т.к. обмотка низшего напряжения ТСН (РТСН) и двигатели соседней секции имеют на порядок большее сопротивление, чем эквивалент остальной части сети. Поэтому на рис.14, 20, 21 отсутствуют элементы, соответствующие электродвигателям соседней по отношению к точкам К5, К6 секции 6,3 кВ.
3. При коротких замыканиях в точках К1 – К6 допустимо пренебрегать подпиткой от электродвигателей 6 кВ, т.к. обмотка низшего напряжения ТСН (РТСН) и сами двигатели имеют на порядок большее сопротивление, чем остальные элементы сети. Поэтому на рис.15-19 отсутствуют элементы, соответствующие трансформаторам СН и электродвигателям.
|
|
4. Рабочий и резервный ТСН не работают параллельно. Поэтому для точки К5 на рис.20 (при питании секции 6,3 кВ от ТСН) не учитывается ветвь, соответствующая резервному трансформатору СН и МРП. Для точки К6 на рис.21 (при питании секции 6,3 кВ от РТСН) не учитывается ветвь, соответствующая рабочему трансформатору СН.
Расчет тока КЗ в распределительных устройствах высокого и среднего напряжения (точки К1, К2)
На рис.15 с учетом перечисленных допущений показана схема замещения для расчета токов короткого замыкания в точке К1. Часть промежуточных преобразований данной схемы понадобится для точки К2, поэтому точка К2 также нанесена на чертеж.
На рис.16 показано поэтапное преобразование схемы замещения к простейшему виду относительно точки К1. Преобразование производится с помощью правил последовательного и параллельного сложения. Ниже приводятся расчеты по каждому из этапов преобразования.
Приведение осуществляется по правилам:
- суммирования последовательно соединенных сопротивлений:
хэ = х1 + х2;
- эквивалентирования параллельно соединенных сопротивлений:
|
|
хэ = ;
- эквивалентирования параллельно соединенных ЭДС и сопротивлений:
Еэ =
хэ =
Рис.15
Рис.16
Последовательное соединение сопротивлений генератора и блочного трансформатора с высшим напряжением 220 кВ:
х29 = х30 = х1 + х7 = 0,553 + 0,275 = 0,828
Последовательное соединение сопротивлений генератора и блочного трансформатора с высшим напряжением 500 кВ:
х31 = х32 = х33 = х34 = х3 + х9 = 0,553 + 0,325 = 0,878
Параллельное соединение четырех линий 220 кВ:
х35 = х13/4 = 0,303/4 = 0,076
Параллельное соединение трех линий 220 кВ:
х36 = х18/3 = 0,121/3 = 0,04
Параллельное соединение двух ветвей генератор-трансформатор РУ 220 кВ:
х37 = х29/2 = 0,828/2 = 0,414
Параллельное соединение четырех ветвей генератор-трансформатор РУ 500 кВ:
х38 = х31/4 = 0,878/4 = 0,22
Последовательное соединение линий 220 кВ и энергосистемы 220 кВ:
х39 = х21 + х35 = 0,084 + 0,076 = 0,16
Последовательное соединение линий 500 кВ и энергосистемы 500 кВ:
х40 = х22 + х36 = 0,1 + 0,04 = 0,14
Параллельное соединение блоков генератор-трансформатор РУ 500 кВ и энергосистемы с линиями 500 кВ:
х41 = х38||х40 = 0,22∙0,14/(0,22 + 0,14) = 0,086
Е1 = Ег || Ес = (1,103∙0,14 + 1∙0,22)/(0,22 + 0,14) = 1,04
Последовательное соединение эквивалента 500 кВ с автотрансформатором связи:
х42 = х17 + х41 = 0,238 + 0,086 = 0,324
|
|
Параллельное соединение последнего эквивалента с эквивалентом 220 кВ:
х43 = х39||х42 = 0,16∙0,324/(0,16 + 0,324) = 0,107
Е2 = Е1 || Ес = (1,04∙0,16 + 1∙0,324)/(0,16 + 0,324) = 1,013
На данном этапе преобразования, когда схема преобразована к двухлучевому виду, можно вычислить составляющие токов КЗ – от генераторов, подключенных к РУ-220, и от остальных источников, условно названных системой:
Iпо = (Еэкв/хэкв)∙Iб
IК1(г) = (Ег/х37)∙Iб1 = (1,103/0,414)∙2,51 = 6,69 кА
IК1(с) = (Е2/х43)∙Iб1 = (1,013/0,107)∙2,51 = 23,76 кА
Суммарный ток КЗ:
IК1 = IК1(г) + IК1(с) = 6,69 + 23,76 = 30,45 кА
Суммарный ток КЗ можно вычислить иначе – эквивалентируя схему до однолучевого вида:
х44 = х37||х43 = 0,414∙0,107/(0,414 + 0,107) = 0,085
Е3 = Ег || Е2 = (1,103∙0,107 + 1,013∙0,414)/(0,107 + 0,414) = 1,032
IК1 = (Е3/х44)∙Iб1 = (1,032/0,085)∙2,51 = 30,45 кА
Результаты вычислений, исходя из двухлучевой и однолучевой схем, должны совпадать: 30,45 кА = 30,45 кА.
Аналогично рассчитываются токи короткого замыкания в точке К2, т.е. в РУ-500 кВ. Поскольку часть преобразований для точки К1 справедлива для точки К2, то начинать эквивалентирование можно с рис.16б.
На рис.17 показаны этапы преобразования схемы замещения к точке К2.
Рис.17
х45 = х37||х39 = 0,414∙0,16/(0,414 + 0,16) = 0,115
Е4 = Ег || Ес = (1,103∙0,16 + 1∙0,414)/(0,414 + 0,16) = 1,029
|
|
х46 = х45 + х17 = 0,115 + 0,238 = 0,353
х47 = х40||х46 = 0,14∙0,353/(0,14 + 0,353) = 0,1
Е5 = Е4 || Ес = (1,029∙0,14 + 1∙0,353)/(0,14 + 0,353) = 1,008
х48 = х38||х47 = 0,22∙0,1/(0,22 + 0,1) = 0,069
Е6 = Е5 || Ег = (1,103∙0,1 + 1,008∙0,22)/(0,22 + 0,1) = 1,038
IК2(г) = (Ег/х38)∙Iб2 = (1,103/0,22)∙1,121 = 5,62 кА
IК2(с) = (Е5/х47)∙Iб2 = (1,008/0,1)∙1,121 = 11,3 кА
Суммарный ток КЗ
IК2 = IК2(г) + IК2(с) = 5,62 + 11,3 = 16,92 кА
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 943; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!