5.2.2 Определение начального значения периодической составляющей тока кз
Со стороны эквивалентной системы:
кА.
Со стороны G:
кА.
Суммарное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-1:
кА.
5.2.3 Расчет апериодической составляющей и ударного тока кз.
Заменим элементы схемы активными сопротивлениями и произведем преобразования.
По расчетной схеме замещения (рис.5.4) путем последовательного эквивалентирования определяем суммарное активное сопротивление характерных ветвей схемы относительно точки КЗ.
Рисунок 5.4.1. Первое преобразование схемы замещения.
Рисунок 5.4.2. Второе преобразование схемы замещения.
5.2.4 Расчёт однофазного кз.
Нулевая последовательность.
Рисунок 5.5. Первое преобразование схемы замещения нулевой последовательности.
Рисунок 5.6. Второе преобразование схемы замещения нулевой последовательности.
Расчёт термического действия тока кз. Определение импульса квадратичного тока кз
В данном случае расчётным является однофазное КЗ, так как оно при одном и том же расчётном времени отключения приводит к большему термическому действию на токоведущие части поврежденной фазы.
Время отключения (время действия тока КЗ) складывается из наибольшего времени действия основной релейной защиты с учетом действия АПВ и полного времени отключения выключателя.
В данном случае (при установке выключателей типа ELK SP4 420-63/4000):
Так как для всех генераторов расчетное КЗ является близким, интеграл Джоуля определяем по формуле:
где
–
начальное действующее значение
периодической составляющей тока КЗ от
генератора (синхронного компенсатора),
А;
– постоянная времени затухания
апериодической составляющей тока КЗ
от генератора (синхронного компенсатора),
с;
–
относительный интеграл Джоуля.
Значения
относительного интеграла Джоуля при
разных удаленностяхрасчетной точки КЗ
от генератора (синхронного компенсатора)
,
т.е. разных отношениях действующего
значения периодической составляющей
тока машины в начальный момент КЗ к её
номинальному току, могут быть определены
по кривым на [1].
Расчёт токов кз в точке к-2 с применением программного комплекса RastrKz. Определение параметров элементов схемы.
Сопротивление генератора в Ом:
;
x1
= x2
= … = x12
=
=
0,216 Ом;
Линии связи 330 кВ с энергосистемой, выполненные проводом АС 300/39:
где худ - индуктивное удельное сопротивление провода;
l - длина линии, км;
nw - число параллельных линий.
Индуктивное сопротивление энергосистемы обусловленное мощностью кз:
Индуктивное сопротивление трансформатора:
.
Для блочных трансформаторов 110 кВ:
.
Для блочных трансформаторов 330 кВ:
.
Для определения сверхпереходных индуктивных сопротивлений автотрансформаторов связи АТ1 и АТ2:
Таблица 5.7 – Исходные данные по узлам
Тип0 |
Номер |
Название |
U_ном |
у |
1 |
Система |
340 |
у |
2 |
Шины 330 кВ |
340 |
зак |
3 |
Промежуточный узел тр-ров 1-2 |
16 |
зак |
4 |
Промежуточный узел тр-ров 3-4 |
16 |
зак |
5 |
Промежуточный узел тр-ров 5-6 |
16 |
зак |
6 |
Промежуточный узел тр-ров 7-8 |
16 |
зак |
7 |
Промежуточный узел тр-ров 9-10 |
16 |
у |
8 |
Высшая обмотка АТ1 |
340 |
у |
9 |
Высшая обмотка АТ2 |
340 |
у |
10 |
Низшая обмотка АТ2 |
11 |
у |
11 |
Низшая обмотка АТ1 |
11 |
у |
12 |
Шина 110 кВ |
115 |
зак |
13 |
Генератор 11 |
16 |
зак |
14 |
Генератор 12 |
16 |
Таблица 5.8 – Исходные данные по ветвям
Tип |
tip0 |
N_нач |
N_кон |
Название |
R |
X |
Кт/r |
r0 |
x0 |
Тр-р |
ЛЭП |
2 |
3 |
Шины 330 кВ - Промежуточный узел тр-ров 1-2 |
|
25,43 |
0,046 |
|
202,17 |
Тр-р |
ЛЭП |
2 |
4 |
Шины 330 кВ - Промежуточный узел тр-ров 3-4 |
|
25,43 |
0,046 |
|
4,656 |
Тр-р |
ЛЭП |
2 |
5 |
Шины 330 кВ - Промежуточный узел тр-ров 5-6 |
|
25,43 |
0,046 |
|
4,656 |
Тр-р |
ЛЭП |
2 |
6 |
Шины 330 кВ - Промежуточный узел тр-ров 7-8 |
|
25,43 |
0,046 |
|
4,656 |
Тр-р |
ЛЭП |
2 |
7 |
Шины 330 кВ - Промежуточный узел тр-ров 9-10 |
|
25,43 |
0,046 |
|
4,656 |
ЛЭП |
ЛЭП |
2 |
9 |
Шины 330 кВ – Высшая обмотка АТ2 |
|
67,92 |
|
|
4,656 |
ЛЭП |
ЛЭП |
2 |
8 |
Шины 330 кВ – Высшая обмотка АТ1 |
|
67,92 |
|
|
4,656 |
Тр-р |
Тр-р |
8 |
11 |
Высшая обмотка АТ1– Низшая обмотка АТ1 |
|
151,73 |
0,031 |
|
65,182 |
Тр-р |
Тр-р |
9 |
10 |
Высшая обмотка АТ2– Низшая обмотка АТ2 |
|
151,73 |
0,031 |
|
65,182 |
Тр-р |
Тр-р |
8 |
12 |
Высшая обмотка АТ1– Шины 110 кВ |
|
|
0,338 |
|
65,182 |
Тр-р |
Тр-р |
9 |
12 |
Высшая обмотка АТ2– Шины 110 кВ |
|
|
0,338 |
|
65,182 |
Тр-р |
Тр-р |
12 |
13 |
Шины 110 кВ – Генератор 11 |
|
5.55 |
0,137 |
|
65,182 |
Тр-р |
Тр-р |
12 |
14 |
Шины 110 кВ – Генератор 12 |
|
5,55 |
0,137 |
|
65,182 |
ЛЭП |
ЛЭП |
1 |
2 |
Система – Шины 330 кВ |
|
41,98 |
|
|
125,94 |
Таблица 5.9 – Исходные данные по генераторам
S |
s0 |
N агр |
Название |
N узла |
r |
x |
r2 |
X2 |
r0 |
X0 |
E |
|
|
1 |
Система |
1 |
|
462,400 |
|
462,40 |
|
462,40 |
340,000 |
|
|
2 |
Генератор1 |
3 |
|
0,108 |
|
0,11 |
|
0,11 |
17,798 |
|
|
3 |
Генератор2 |
4 |
|
0,108 |
|
0,11 |
|
0,11 |
17,798 |
|
|
4 |
Генератор3 |
5 |
|
0,108 |
|
0,11 |
|
0,11 |
17,798 |
|
|
5 |
Генератор4 |
6 |
|
0,108 |
|
0,11 |
|
0,11 |
17,798 |
|
|
6 |
Генератор5 |
7 |
|
0,108 |
|
0,11 |
|
0,11 |
17,798 |
|
|
7 |
Генератор6 |
13 |
|
0,108 |
|
0,11 |
|
0,11 |
17,798 |
|
|
8 |
Генератор7 |
14 |
|
0,108 |
|
0,11 |
|
0,11 |
17,798 |
Таблица 5.10 – Место короткого замыкания и результаты расчёта в точках
№ |
№ сост |
Тип |
П1 |
I 1 |
I 2 |
I 0 |
1 |
1 |
3ф |
2 |
17.6858 |
0 |
0 |
2 |
1 |
1ф |
2 |
7.4595 |
7.4595 |
7.4595 |
3 |
1 |
3ф |
3 |
213.3322 |
0 |
0 |
4 |
1 |
3ф |
10 |
40.6724 |
0 |
0 |
5 |
1 |
3ф |
12 |
26.7108 |
0 |
0 |
6 |
1 |
1ф |
12 |
10.2339 |
10.2339 |
10.2339 |
7 |
1 |
3ф |
13 |
154.0255 |
0 |
0 |
Графическое изображение схемы в программном комплексе RastrKZпредставлено на рисунке 14.
Рисунок 5.8 – Графическое изображение схемы в программном комплексе RastrKZ.
Сводная таблица токов КЗ.
Таблица 5.11
т.КЗ |
I(3), kA |
I(1), kA |
Ia0(3), kA |
Ia0(1), kA |
R𝞢,ом |
X𝞢,ом |
Ky |
Iy, kA |
К1 |
17,69 |
22,38 |
24,77 |
23,65 |
0,0026о.е. |
0,098о.е. |
1,89 |
51,15 |
К2 |
213,33 |
- |
298,66 |
- |
0,009 |
0,77 |
1,79 |
472,12 |
К3 |
40.67 |
- |
56,94 |
- |
0,003 |
0,137 |
1,84 |
89,24 |
К4 |
26.7108 |
30,7 |
37,4 |
20,39 |
0,007 |
0,29 |
1,83 |
65,12 |
К5 |
154,0255 |
- |
215,63 |
|
0,05 |
0,047 |
1,80 |
390,36 |