5. Расчетные условия для проверки аппаратуры и токоведущих частей по режиму короткого замыкания

В электроустановках существуют группы цепей, которые в отношении режима короткого замыкания находятся примерно в одинаковых условиях. Это позволяет разбить всю схему электроустановки на зоны, в которых уста­навливаются те или иные расчетные условия.

Рассмотрим, как образуются расчетные зоны для схемы ТЭЦ, рис. 7.1.

Зона 1 включает все цепи установки повышенного напряжения, т.е. сбор­ные шины, цепи трансформаторов, начиная от их выводов до сборных шин 35.. .220 кВ, цепи линий электропередачи 35.. .220 кВ, а также шиносоедини­тельный выключатель, обходную систему шин с обходным выключателем, если они имеются.

Все без исключения цепи этой зоны рассчитывают по суммарным токам к.з., определенным для точки К1 на конце сборных шин 35.220 кВ.

Для некоторых цепей определенные таким образом расчетные условия могут быть несколько завышенными, например линий связи с энергосисте­мой и присоединений трансформаторов. Точное определение расчетных ус­ловий для этих цепей зоны 1 обычно не приводит к изменению типа устанав­ливаемого оборудования. Необходимость уточнения расчетных условий воз­никает обычно лишь тогда, когда ставится вопрос об очередности замены выключателей в распределительном устройстве.

Время отключения к.з., требуемое для оценки термической стойкости ап­паратов, определяется по времени действия основных релейных защит и полному времени отключения выключателей:

При этом можно принять С учетом действительных характери­стик выключателей получим, что время отключения к. з. находится в преде­лах

Несколько зон можно выделить в РУ генераторного напряжения.

В зону 2 входит большое количество цепей: сборные шины генераторного напряжения, цепь шиносоединительного выключателя, цепи трансформатора связи и трансформаторов собственных нужд, а также цепь ответвления от блока генератор - трансформатор до трансформатора собственных нужд.

Если от шин генераторного напряжения 6.10 кВ отходят нереактиро- ванные линии к потребителям или на собственные нужды, то такие линии, естественно относятся к зоне 2. В этой зоне все токоведущие части и аппара­ты рассчитываются по токам, определенным при к.з. на сборных шинах 6.10 кВ ТЭЦ, т.е. по точке К2.

Для ответвления от блока генератор-трансформатор к трансформатору собственных нужд, который также относится к зоне 2, расчетные токи к.з. берут по точке К3, находящейся на этом ответвлении.

Для цепей трансформаторов связи данные расчетные условия будут не­сколько завышены, но уточнение их обычно не делается. Величина для всех цепей этой зоны определяется временем действия дифференциальной защиты блока, для которых можно принять С учетом полного вре­мени отключения выключателей генераторного напряжения

Зона 3 включает в себя одну цепь генератора, будь то генератор, присое­диненный на ТЭЦ к шинам 6.10 кВ, или генератор, работающий в блоке с повышающим трансформатором. Для этой зоны расчетные условия по токам к.з. определяется всякий раз, исходя из двух крайних случаев возможных ко­ротких замыканий.

Первый случай - к.з. произошло на сборных шинах; через выключатель генератора пойдет только ток, посылаемый данным генератором G1 в место повреждения:

Второй случай - к.з. на выводах генератора. В этом случае через выклю­чатель генератора к месту к.з. пойдут токи от всех других источников, кроме данного генератора, и, следовательно

Определив токи к.з., выбирают худший случай.

Аналогичный подход существует к определению расчетных условий для цепи генератора, работающего по блочной схеме. Суммарный ток к.з. опре­деляется для точки КЗ и в зависимости от положения места повреждения в цепи генератора по ней будет протекать ток или

Время отключения для зоны 3 определяется с учетом действия диффе­ренциальной защиты генератора или блока, т.е. =0,3 с, а при мощности ге­нератора 60 МВт и более ( =4 с) по времени действия резервной защиты.

З она 4 включает в себя также только одну цепь, а именно реактирован­ную отходящую линию 6.. .10 кВ. Согласно ПУЭ токоведущие части и аппа­раты такой линии рассчитываются по точке к.з. К4, находящейся за реакто­ром. Это делают, считая, что к.з. на участке между сборными шинами и реак­тором маловероятны, между тем выбор ошиновки и аппаратов по токам к.з. до реактора, т.е. по точке К2, привел бы к необходимости выбора усиленной ошиновки и мощных выключателей, что резко повысило бы капитальные затраты на оборудование ячеек линий 6.10 кВ. Вместе с тем по ПУЭ требуется, чтобы небольшой участок ошиновки от сборных шин до первых проходных изоляторов (рис. 7.2) выбирался с учетом токов к.з. в точке К2, т.е. до ре­актора

Рис.7.2 Участок ошиновки реактора,

проверяемый на полный ток к.з.

В зону 5 входит секционная связь, т.е. секционный выключатель и реак­тор, трансформаторы тока и соответствующая ошиновка. Точное определе­ние расчетных условий для этой цепи затруднительно. Так как условия рабо­ты цепи при к.з. на одной секции примерно такие же, как для цепи генерато­ра, токоведущие части и аппараты этой цепи рекомендуется выбирать по тем же наибольшим значениям токов, которые были определены для зоны 3.

Зоны 6 и 7 охватывают цепи собственных нужд. При этом оборудование относящееся к зоне 7, подвергается действию суммарного тока к.з., опреде­ленного в точке К5, включая подпитку от электродвигателей собственных нужд.

Цепи зоны 6 аналогичны по своим свойствам цепям генератора. В зави­симости от положения цепей относительно точки к.з. по ним протекает толь­ко ток от электродвигателей или ток от генераторов, проходящий через ТСН2. При этом ток подпитки от электродвигателей собственных нужд, как правило, может иметь решающее значение лишь для начального значения тока к.з.

Все, что было выше изложено в отношении определения расчетных усло­вий по токам к.з. для электростанций типа ТЭЦ, может быть отнесено и к случаю блочной электростанции (рис. 7.3). Однако для зоны 1 электростан­ций с энергоблоками большой мощности следует определить уточненные значения токов к.з. для каждой цепи с выключателем.

Для зон 6 и 7 ток от электродвигателей собственных нужд рассчитывает­ся с учетом особенностей использования резервного трансформатора, кото­рый может одновременно питать несколько секций разных энергоблоков. Обычно токи к.з. при питании от резервного трансформатора значительно больше, чем при питании от рабочего трансформатора, вследствие чего

и менно они и принимаются в качестве расчетных при выборе оборудования в зоне 7.

При определении расчетных условий по токам к.з. для понизительной подстанции по существу имеется лишь две расчетные зоны (1 и 6). Правда, первых зон две - для цепей ВН и СН. Время отключения для зоны 6 нужно уточнять по данным времени защит, установленных в цепях НН подстанции. Если на стороне пониженного напряжения подстанции применяются группо­вые или линейные реакторы, то в схеме подстанции могут появиться расчет­ные зоны 4.

Р ис.7.4