1.6 Расчеттоков короткого замыкания и теплового импульса
1.6.1 Расчет токов короткого замыкания
Рассматриваются точки короткого замыкания в ветви каждого генератора, на шинах РУ ВН и РУ СН, а также в системе собственных нужд на шинах 6 кВ и 0,4 кВ. В качестве примера разберем точку КЗ на шинах РУ СН 110 кВ.
Рисунок 1.5 – Исходная схема
Рисунок 1.6- схема замещения в общем вид
1.6.2Короткое замыкание на шинах 110 кВ.
Определение параметров схемы замещения.
Выбор базисных условий
кВ;
МВА.
Базисный ток определим по формуле:
;
(1.7)
где
- базисная мощность;
- базисное напряжение
кА.
Базисное сопротивление определим по формуле:
,
(1.8)
Ом.
Определение коэффициентов трансформации трансформаторов и автотрансформаторов для точного приведения.
Коэффициент трансформации определим по формуле:
,
(1.9)
где
- напряжение со стороны основной ступени;
- напряжение со стороны приводимого
элемента;
.
.
Определение ЭДС схемы замещения
Система GS:
,
(1.10)
где
- номинальное напряжение системы;
- ЭДС системы;
- базисное сопротивление
Определение ЭДС генераторов
,
(1.11)
.
Определение сопротивления автотрансформатора
- сопротивление высшей обмотки напряжения
,
(1.12)
.
- сопротивление средней обмотки напряжения
,
(1.13)
.
- сопротивление низшей обмотки напряжения
,
(1.15)
.
- сопротивление автотрансформатора
,
(1.15)
.
.
Сопротивление системы:
,
(1.16)
.
Сопротивления трансформаторов:
, (1.17)
Сопротивление нагрузки:
(1.18)
.
Сопротивления генераторов:
,
(1.19)
Преобразование схемы замещения:е
Рисунок 1.7-итоговая схема замещения
1.6.3 Определение токов в нулевой момент времени от генераторов
Общий ток короткого замыкания:
+
+
+
+
)
Ударный ток КЗ генератора
=
(1.20)
- для генератора, Ку = 1.983
=
=
Ударный ток КЗ системы
=
(1.21)
- для системы, Ку = 1.85
=
.
Ударный ток КЗ нагрузки
(1.22)
- для нагрузки , Ку = 1
Таблица 1.6 - Результаты расчета токов КЗ в точке К1.
Источник |
|
|
Генератор G125 |
1 |
2,8 |
Генератор G110 |
2,62 |
7,34 |
Система GS |
4,36 |
11,4 |
Сумма: |
7,4 |
21,54 |
,
кА
,
кА
Таблица 1.7 - Результаты расчета токов КЗ в точке К2.
Источник |
, кА |
, кА |
Генератор G |
11,8 |
33,042 |
Продолжение таблицы 1.7
Генератор G2 |
6,2 |
17,3 |
Система GS |
5,87 |
15,3 |
Нагрузка 110 кВ, 4х72МВт |
3,7 |
5,2 |
Сумма: |
20.446 |
66,4 |
Таблица 1.8 - Результаты расчета токов КЗ в точке К3.
Источник |
, кА |
, кА |
Генератор G1 |
9,13 |
25,064 |
Генератор G2 |
2,34 |
6,56 |
Генератор G3 |
54,4 |
152,55 |
Система GS |
9,07 |
23.73 |
Сумма: |
74,9 |
207.9 |
Таблица 1.9- Результаты расчета токов КЗ в точке К4
Источник |
, кА |
, кА |
Генератор G1 |
14,2 |
39,7 |
Генератор G2 |
15,8 |
44,2 |
Генератор G3 |
44,3 |
143,36 |
Система GS |
26 |
48,1 |
Сумма: |
82,5 |
312 |
Таблица 1.10 – Токи короткого замыкания в схеме электроснабжения собственных нужд
Место КЗ |
Iп.о.дв кА |
Iуд.эд кА |
∑Iпо., кА |
∑iуд. Макс,кА |
Шины6,3 кВ бл. |
2,33 |
14,79 |
14 |
44,29 |
Шины 0,4 кВ бл. |
8,66 |
23,33 |
16,93 |
70,34
|
1.6.4Расчет теплового импульса
Тепловой импульс,
,
определяется по формуле
(1.23)
где
-начальное действующее значение
периодической составляющей тока КЗ
при КЗ в рассматриваемой точке, кА;
-
время отключения КЗ, с:
- для цепей генераторов ТВФ-125-2У3 выбор аппаратов и проводников производится по наибольшему току КЗ или от генератора, или от остальных источников питания, вместе взятых . Так как PномG> 60 МВт, то tоткл принимается tоткл = 4 с;
- для цепей РУ 110 кВ и РУ 220 кВ выбор аппаратов и проводников производится по суммарным токам КЗ от всех источников питания при КЗ на соответствующих сборных шинах, принимается tоткл = 0,2 с.
-
постоянная времени затухания апериодической
составляющей тока КЗ. Принимается
наибольшее значение Та источников,
подпитывающих место КЗ [7]:
- при коротком замыкании в т.К1 Та= 02 с;
- в т.К2 Та = 0,2 с;
- в т.К3 Та = 0,4 с;
- в т.К4 Та = 0,4 с;
Тепловой импульс для цепей РУ 220 кВ
Тепловой импульс для цепей РУ 110 кВ
Тепловой импульс для цепей генераторов 125 МВт
Тепловой импульс для цепей генераторов 110 МВт
Тепловой импульс для шин 6 кВ
Тепловой импульс для шин 0.4 кВ
