1.4 Выбор схем ру
Рисунок 4 – упрощенная принципиальная схема электрических соединений
QS1 – разъединитель; Q1 – выключатель; QK – секционный выключатель.
В схеме для четырёх ВН устанавливается три выключателя Q1; Q2; Q3. При повреждении на линии W1 отключается выключатель Q1, трансформаторы Т1 и Т2 остаются в работе, связь с энергосистемой осуществляется по линии W2. При повреждении в трансформаторе Т1, отключается выключатель Q4 со стороны 6-10 кВ, и выключатели Q1 и Q3. В этом случае линия W1 оказалась отключенной, что является недостатком схемы мостика.
При необходимости вывода трансформатора в ремонт, отключают разъеди-
нитель QS1 и выключатели Q1 и Q3, восстанавливает работу линия W1.
Для сохранения в работе обеих линий при ревизии любого выключателя(Q1;
Q2; Q3) предусмотрены разъединители QS3, QS4. Для ревизии выключателя Q1 предварительно включают QS3, затем отключают Q1 и разъединители по обе стороны выключателя. В результате оба трансформатора и линия будут работать.
Рисунок 5- Схема РУ-10 кВ
Схема сохраняет все достоинства схем с одиночной системой шин.
Достоинством схемы является простота, наглядность, экономичность, достаточно
высокая надёжность. При повреждении одной линии отключаются выключатели
Q2, Q3 и автоматически включается QK3, восстанавливается питание первой секции ГПП по линии W4.
При коротком замыкании на шинах в точке К-1 отключаются выключатели QK1, Q6, Q3 и автоматически включается QK3.
1.5 Выбор трансформатора собственных нужд
Состав потребителей зависит от типа подстанции, мощности трансформатор, наличия синхронных компенсаторов, наименьшее количество потребителей собственных нужд на подстанциях, выполненных по упрощённым схемам подстанций, без синхронных компенсаторов.
Рисунок 6- Схема питания собственных нужд подстанции
На подстанциях с выключателями ВН дополнительными потребителями являются компрессорные установки. Наиболее ответственными потребителями собственных нужд подстанций являются оперативные цепи, система связи, телемеханика, система охлаждения. На подстанциях с оперативным переменным током трансформаторы собственных нужд Т1,Т2 присоединяются отпайкой к вводу главных трансформаторов. Это необходимо для возможности управления выключателями от шин собственных нужд через стабилизаторы TS с напряжением на выходе 220В.
Выбираем трансформатор собственных нужд ТМЗ 1600/10.
2 Расчет токов короткого замыкания
При проектировании необходимо учесть аварийные режимы работы электроустановок, одним из которых являются короткие замыкания (КЗ).
Для расчёта КЗ по схеме задания, рисунок 1, составим схему замещения, рисунок 5, в которой указываются сопротивления всех элементов и намечаются точки для расчёта токов КЗ.
Рисунок 7 – Схема замещения подстанции
Расчет ведём в относительных единицах. Все расчётные данные приводим к базовому напряжению и базовой мощности. Для этого задаёмся базовой мощностью системы
Sб =1000 МВА; Ucp=110 kВ; Ucр2=35кВ; Uср3=10кВ;
Сопротивление системы Х1 вычисляют по формуле:
(6)
где Sс – полная мощность системы, МВА;
X с- относительное номинальное сопротивление энергосистемы;
Сопротивление воздушных линий Х2 вычисляют по формуле:
(7)
где Худ–удельное сопротивление воздушной линии, Ом/км;
L – длина воздушной линии, км;
Ucp – среднее напряжение на ступени, где находится точка короткого замыкания, кВ;
Сопротивление схемы Х3 вычисляют по формуле:
(8)
По формуле (6) находим
По формуле (7) находим Х4:
По формуле (7) находим Х5:
Сопротивление трансформаторов X6, X7,Х8,Х9,Х10,Х11 вычисляют по формуле:
где Sр – полная мощность трансформатора, МВА;
Uк – напряжение короткого замыкания, в процентах, кВ;
Sном Т- номинальная мощность трансформатора,МВА;
Сопротивление генераторов вычисляют по формуле 9
Эквивалентное сопротивление точки короткого замыкания (к1) рассчитывают по выражению:
Хрез1=1,05+0,56+0,626=2,235
Базовый ток Iб1, кА вычисляют по формуле:
Ток короткого замыкания, кА вычисляют по формуле:
Ударный ток, кА вычисляют по формуле:
где Ку – ударный коэффициент табличная величина
Эквивалентное сопротивление точки короткого замыкания (к2) рассчитывают по выражению:
Хрез=1,05+0,8+0,8=2,65
Базовый ток Iб1, кА, вычисляют по формуле( ):
Ток короткого замыкания, кА вычисляют по формуле( ):
Ударный ток, кА вычисляют по формуле( ):
где Ку – ударный коэффициент табличная величина
Таблица 3 – Данные токов КЗ и ударных
Место расположения КЗ |
Uн , кВ |
Хрез |
Iб , кА |
Iпо , кА |
iуд ,кА |
К1 |
110 |
2,2 |
5,15 |
2,3 |
5,8 |
К2 |
10 |
2,65 |
54.9 |
20,7 |
52 |