1.3 Определение количества присоединений

Для принятой схемы выдачи мощности определяется число присоединений в каждом из РУ, которое рассчитывается как сумма числа отходящих к потребителям линий, числа линий связи с системой и числа питающих трансформаторов, подключённых к данному РУ.

(1.3.1)

Тогда количество присоединений на стороне высокого напряжения определяется по формуле:

(1.3.2)

А количество присоединений на стороне низкого напряжения в РУ НН определяется по формуле:

Количество отходящих линий определяется исходя из дальности передачи и экономически целесообразных величин передаваемых мощностей.

Количество отходящих линий можно определить по формуле:

(1.3.3)

Протяжённость ЛЭП различных напряжений и соответствующие им наибольшие передаваемые мощности приведены в таблице №4 (стр.41).

Для напряжений 6-10 кВ задаются токами в линиях порядка 300-400 А и определяют количество линий по формуле:

(1.3.4)

З начения (число линий связи с системой) и (число питающих трансформаторов) устанавливаются по схеме выдачи мощности.

В зависимости от числа присоединений и номинального напряжения принимаются возможные схемы РУ.

(Л – 4 стр.16)

Принимаем = 2 и = 2.

К двухтрансформаторной подстанции присоединяется две линии связи с системой ( = 2).

Количество присоединений на стороне ВН:

(1.3.2)

.

Количество присоединений на стороне НН:

(1.3.4)

.

Принимаем = 6.

Количество присоединений в РУ НН.

.

Число присоединений в РУ.

(1.3.1)

.

10 присоединений в ЛЭП

Рисунок 1.3.1 Схема РУ ВН Рисунок 1.3.2 Схема РУ НН

2Расчет токов короткого замыкания

Расчёты токов короткого замыкания производят для выбора или проверки параметров электрооборудования, а также для выбора или проверки установок релейной защиты и автоматики. В практике для расчётов токов короткого замыкания применяют два метода: расчёт в относительных единицах и расчёт в именованных единицах. Рассмотрим порядок расчёта токов короткого замыкания в относительных единицах.

1. Задаются базисными условиями (U_Б,S_Б).

2. Определяется базисный ток (I_Б).

3. Для рассматриваемой электрической системы составляется расчётная схема, а затем по расчётной схеме составляется электрическая схема замещения.

4. Находятся величины сопротивлений каждого элемента, приведённые к базисным условиям.

5. Путём постепенного преобразования приводят схему замещения к наиболее простому виду так, чтобы источник питания, характеризующийся определённым значением ЭДС, был связан с точкой короткого замыкания одним результирующим сопротивлением (X_РЕЗ).

6. Находится эквивалентное сопротивление от источника питания до точки короткого замыкания (X_РЕЗ).

7. Определяется начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания (I_К.З.)

8. Находится ударный ток короткого замыкания i_цд.

Если данные по мощности и типу генераторов не даны, то ЭДС генераторов принимают равной среднему значению между фактической ЭДС генераторов и ЭДС обобщённой нагрузки, т.е. в относительных единицах E_*=1.

Если расчёт выполняется в относительных единицах, то необходимо предварительно привести все сопротивления элементов схемы замещения к одним и тем же базисным условиям. Выражения для определения величин сопротивлений в относительных единицах для разных элементов расчётной схемы приведены в таблице №5 (стр.42).

Базисные условия следует выбирать учитывая удобство проведения расчётов. Так за базисную мощность обычно принимают 100, 1000 или 10000 МВ·А. За базисное напряжение удобно принимать соответствующее среднее напряжение ,[кВ] согласно следующей шкале:

515 340 230 154 115

37 24 20 18 15,75

13,8 10,5 6,3 3,15 [кВ]

После составления итоговой схемы замещения определение сверхпереходного тока короткого замыкания при расчёте в относительных единицах производится по формуле:

(2.1)

Ударный ток при коротком замыкании определяется по формуле:

(2.2)

Задаемся базисными условиями.

а) за значение базисной мощности в установках напряжением выше 1 кВ рекомендуется принимать S_Б = 1000 МВА;

б) значения базисных напряжений в зависимости от номинального напряжения сети приведены в таблице.

Значения базисных напряжений. Таблица 2.1

UC, кВ	220	150	110	35	10	6
UБ, кВ	230	154	115	37	10,5	6,5

На основании этой таблицы выбираем базисное напряжение:

U_Б1 = 115кВ для ВН и U_Б2 = 10,5кВ для НН.

Рассчитываем базисный ток:

I_Б = S_Б / (√3 U_Б);

I_Б1 = S_Б / (√3 U_Б1)= 1000000 / (√3 ∙ 115) = 5 кА;

I_Б2 = S_Б / (√3 U_Б2)= 1000000/ (√3 ∙ 10,5) = 54,9 кА.

Для рассматриваемой электрической системы составляется расчетная схема (рисунок 2.1), а затем по расчетной схеме составляется электрическая схема замещения (рисунок 2.2).

Рисунок 2.1 – Расчетная схема Рисунок 2.2 – Электрическая

схема замещения

Все элементы расчетной схемы замещения.

а) для системы источника питания:

x_*C = S_Б / S_К.З. = 0,

где S_К.З. – мощность короткого замыкания системы [МВ·А], S_К.З. = ∞.

б) для ВЛ и КЛ:

U_СР = 1,05 ∙ U_Н = 1,05 ∙ 10 = 10,5кВ;

x_*Л = x_уд ∙ L ∙ S_Б / U_CР² = 0,4 ∙45 ∙ 1000 / 10,5² = 163,3Ом,

где L – длина линии, км (L = 45 км),

x_уд – удельное индуктивное сопротивление.Для ВЛ 6 – 220 кВx_уд = 0,4 Ом/км.

x_*Л1 = x_*Л2.

в) для двухобмоточного трансформатора.

x_*Т = (S_Б ∙ U_К.З.)/ (S_Н ∙ 100) = (1000 ∙ 10) / (32 ∙ 100) = 3,1 Ом,

где U_К.З. – напряжение короткого замыкания трансформатора;

S_Н – номинальная мощность трансформатора.

x_*Т1 = x_*Т2.

Путем постепенного преобразования приводим схему замещения к наиболее простому виду так, чтобы источник питания, характеризующийся определенным значением ЭДС, был связан с точкой короткого замыкания одним результирующим сопротивлением (рис.3.3). Затем, зная базисный ток и значение ЭДС по закону Ома, определяем токи короткого замыкания в точках 1 и 2.

Упрощаем и преобразуем схему на участке от источника питания до точки короткого замыкания К₁

Рисунок 2.3 – Схема замещения.

Эквивалентное сопротивление от источника питания до точки короткого замыкания.

х_РЕЗ1 = х_С + ((х_Л1 ∙ х_Л2) / (х_Л1 + х_Л2)) = 0+(163,3∙ 163,3/163,3+163,3)= 81,6 Ом;

х_РЕЗ2 = х_С + ((х_Л1 ∙ х_Л2) / (х_Л1 + х_Л2)) + ((х_Т1 ∙ х_Т2) / (х_Т1 + х_Т2)) = 81,6+(3,1∙ 3,1/3,1+3,1)= 83,1Ом.

Сверхпереходной ток короткого замыкания в точках 1 и 2.

; (2.1)

((1·5)/81,6) = 0,06кА;

(2.1)

= ((1·55)/83,2) = 0,65кА;

Ударный ток короткого замыкания.

; (2.2)

= √2∙ 1,92∙0,06= 0,16 кА;

; (2.2)

= √2∙ 1,8∙ 0,65 = 1,65 кА,

где – ударный коэффициент, определяется из таблицы.