Тип реактора
|
Uном, кВ
|
Iном, кА
|
xном, Ом
|
Коэффициент связи
|
Потери на фазу, кВт
|
Электродинамическая стойкость, кА
|
Термическая стойкость, кА
|
Время термической стойкости, с
|
Электродинамическая стойкость при встречных
токах КЗ, кА
|
РБСГ 6-2x1600-0,14
|
6
|
2х1600
|
0,14
|
0,56
|
11.5
|
66
|
26
|
9
|
26
|
РБДГ 6-4000-0,105
|
6
|
4000
|
0,105
|
|
18.5
|
97
|
38.2
|
9
|
-
|
РБГ 6-630-0,25
|
6
|
630
|
0,25
|
|
2.5
|
40
|
15.75
|
9
|
-
|
где: В типе реактора: Р - реактор, Б - бетонный, Д -
принудительное охлаждение с дутьем (отсутствие буквы Д - естественное
охлаждение), У - ступенчатая установка фаз, Г - горизонтальная установка фаз
(отсутствие буквы У или Г - вертикальная установка фаз); первое число -
номинальное напряжение, кВ; второе число - номинальный ток, А; третье число -
номинальное индуктивное сопротивление, Ом; У (после цифр) - для работы в
районах с умеренным климатом; 1 - для работы на открытом воздухе; 3 - для
работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией.
.
Выбор силовых выключателей ТЭЦ
Предварительный выбор выключателей проводится по условиям
нормального и аварийного режимов. За аварийный режим принимают симметричное
трёхфазное короткое замыкание. Проводится приближенный расчет тока трехфазного
короткого замыкания при котором возможно объединение всех источников (без учета
их удаленности от места короткого замыкания) и определение начального значения
периодического тока короткого замыкания или сверх переходного тока - Iпо
в каждой из намеченных точек короткого замыкания. Расчет предпочтительно
проводить в относительных единицах.
Нормальный
режим
Выбор выключателей генераторов:
- для схемы №1 (для схемы
№2):
Q11, Q12(Q01, Q04, Q07):
Iраб.max Q=Iном G / 0,95 = = = 11,348 кА
Q18, Q46, Q58 (Q03, Q06):
Iраб.max Q= Iном G / 0,95 = = = 3,863 кА
Выбор секционных выключателей:
- для схемы №1 (для схемы
№2):
QK2, QK3(QK2, QK3):
Iраб.max Q=Iном G === 3,67 кА
Выбор шиносоединительного выключателя:
- для схемы №1 (для схемы
№2):
QK1(QK1):
Iраб.max Q=Iном Т === 0,201 кА
(Iраб.max Q=Iном Т ===0,596 кА)
Iраб.max Q=Iном Т === 0,316 кА
Выбор обходного выключателя:
- для схемы №1 (для схемы
№2):
QВ (QB):
ГРУ Iраб.max Q=Iном Т ===0,596 кА
КРУ (Iраб.max Q=Iном Т ===0,316 кА)
Выбор выключателей трансформаторов связи:
- для схемы №1 (для схемы
№2):
со стороны НН:
Q10, Q13 (Q01, Q05, Q08):
Iраб.max Q=kпгIном Т =1,4=1,4=7,715 кА
со стороны ВН:
Q2,Q8 (Q2, Q6, Q001):
Iраб.max Q=kпгIном Т =1,41,4=0,442 кА
Выбор выключателей трансформаторов связи:
- для схемы №1 (для схемы
№2):
Iраб.max Q=kпгIном Т =1,4=1,4=0,834 кА
(Q4, Q8):
(Iраб.max Q=kпгIном Т =1,4=1,4=0,281 кА)
Выбор выключателей отходящих линий нагрузок:
- для схемы №1 (для схемы
№2):
со стороны 110 кВ:
Q3, Q5, Q9 (Q1, Q5, Q9):
Iраб.max Q= = = 0,210кА
со стороны 6 кВ:
Q20-Q30, Q31-Q38, Q43, Q44, Q47-Q56 (Q20-Q30, Q31-Q38, Q43, Q44, Q47-Q56):
Iраб.max Q=== 0,229 кА
Выбор выключателей линий связи с системой:
- для схемы №1 (для схемы
№2):
Q11, Q27, (Q3, Q7):
Iраб.max Q===31,492 кА
Выбор выключателей линий собственных нужд:
- для схемы №1 (для схемы
№2):
Qcн (Qcн):
Iраб.max Q= = = 1,283 кА
Аварийный
режим
Всю схему электрических соединений ТЭЦ разбивают на зоны, в
которых используются общие расчетные условия.
Зона I - включает в себя цепи трансформаторов, ЛЭП, ШСВ
и ОВ.
Все выключатели этих цепей выбирают по I»k1 ·tоткл=
tрз+ tотклВ, где»k1 - сверхпереходный ток в
точке К1;рз, tотклВ - время срабатывания релейной защиты
и собственное время срабатывания выключателя.
Зона II - включает в себя: сборные ГРУ, цепь ШВС, цепи
трансформаторов связи и трансформаторов СН.
Все выключатели этих цепей выбирают по I»k2, tоткл=0,1с+
tотклВ » 0,3с
Зона III - включает в себя одну цепь генератора, (как
генератора работающего на стороне ГРУ, так и генератора, работающего в блоке
генератор-трансформатор)
Выключатель в цепи генератора выбирают по большему из двух
токов К.З.:
Эти токи характеризуют два случая возможного К.З. в соответствии с
рисунком 9. Расчетные токи К.З. в цепи генератора.
Рисунок 9 - Возможные К.З
а) К.З. на сборных шинах ГРУ, через выключатель к месту К.З.
только ток от генератора I»k1.
б) К.З. на выводах генератора, через выключатель потекут к месту
К.З. токи от всех других источников питания, кроме данного генератора.
Зона IV -
включает в себя отходящую от ГРУ реактированную линию U=6¸10 кВ.
Зона V -
включает в себя секционную связь: секционный выключатель, реактор, трансформатор
тока I»зоныV = I»зоныIII.
9.
Составление схем замещения для расчета токов КЗ главных схем электрических
соединений ТЭЦ
- для схемы №1:
Рисунок 10 - Схема замещения главной схемы электрических
соединений ТЭЦ (ГРУ)
- для схемы №2:
-
Рисунок 11 - Схема замещения главной схемы
электрических соединений ТЭЦ (КРУ)
10. Определение параметров схем замещения главных
схем электрических соединений ТЭЦ
- для схемы №1 и №2:
Система:
Uср.ном.С=110 кВ
SкзС=6000 МВА
Ес1= Ес2= Ес3= Uср.ном.С=110 кВ
xс1=xс2=xс3==1,008 Ом
Трансформаторы для схемы №1 (для схемы №2):
xТ1= xТ2 ===7,379 Ом
xТ3= xТ4= ==21,821 Ом
xТ3= xТ4= xТ5 ===13,855 Ом
Генераторы:
Е1= Е2= = ==
= = 6,658 кВ
= = 0,062 Ом
= кА
===0,5
==
= = 6,624 кВ
==0,158 Ом
=3,666 кА
===0,6
Линии связи с системой:
==xпогlсв=0,460=24 Ом
xпог=0,4 Ом/км
Секционные реакторы (для схемы №1):
xR1=xR2=0,18 Ом
Укажем на схеме замещения ступени напряжения и
определим действительные коэффициенты трансформации трансформаторов.
- для схемы №1 и №2:
для К1:
Рисунок 12 - Распределение ступеней напряжения в схеме замещения
главной схемы электрических соединений ТЭЦ (ГРУ) для К1
Рисунок 13 - Распределение ступеней напряжения в схеме замещения
главной схемы электрических соединений ТЭЦ (КРУ) для К2
k1===18,2542===0,055
Зададимся базисными условиями работы основной
ступени напряжения
Sб=100 МВА
Uб осн = 10 кВ
Iб осн===5,744 кА
Понимая, что Sб - это базисная мощность и для других ступеней
напряжения, пользуясь коэффициентами трансформации трансформатора, определим базисные
напряжения других ступеней
- для схемы №1 и №2:
для К1:
Uб1=Uб осн=10кВ
Uб2= Uб3=Uб осн/k1=10/18,254=0,548кВ
для К2, К3, К4:
Uб1=Uб осн/k4=10/0,055=18,182кВ
Uб2= Uб3=Uб осн/(k3· k4)=10/(18,254·0,055)
=9,960кВ
Uб4= Uб осн =10кВ
Выполним приведение действительных параметров к
основной ступени напряжения в относительных единицах
- для схемы №1 и №2:
Система:
для К1:
ЕС1=ЕС2= E1/ Uб1=110/10=11 о.е.
xС1= xС2=x1·Sб/ U2б1=1,008·100/102=1,008 о.е.
для К2, К3, К4:
ЕС1=ЕС2= E1/ Uб1=110/18,182=6,05 о.е.
XС1= xС2=x1·Sб/ U2б1=1,008·100/18,182 2=0,305 о.е.
Трансформаторы:
для К1:
xT4= xT5 = x4·Sб/ U2б1=13,855 ·100/102=13,855 о.е.
xT1= xT2 = xT3= 7,379 о.е.
xT1= xT2= xT3= 21,821 о.е (вторая схема)
для К2, К3, К4:
xT4= xT5= x3·Sб/ U2б1=13,855 ·100/18,182 2= 3,886 о.е.
xT1= xT2= xT3 = x1·Sб/ U2б1=7,379 ·100/18,182 2=2,07 о.е.
xT1= xT2= xT3 = x1·Sб/ U2б1=21,821·100/18,182 2= 6,12 о.е.
(вторая схема)
Генераторы:
для К1:
ЕG1= ЕG2 =ЕG3 =Е1/ Uб2=6,658 /0,548 =12,15 о.е.
ЕG4=ЕG5= Е4/ Uб2=6,624 /0,548 =12,09 о.е.
XG1= xG2 =xG3 =x3·Sб/ U2б2=0,062 ·100/0,548 2=20,6 о.е.
xG4= xG5= x4·Sб/ U2б4=0,158·100/0,548 2=52,6 о.е.
для К2, К3, К4:
ЕG1= ЕG2 =ЕG3 =Е1/ Uб=6,658/9,960=0,668 о.е.
ЕG4=ЕG5= Е4 /Uб2=6,624/10=0,662 о.е.
XG1= xG2 =xG3=x3 ·Sб/ U2б2=0,062·100/9,9602=0,062 о.е.
xG4= xG5= x4·Sб/ U2б4=0,158 о.е.
Линии связи с системой:
для К1:
xw1= xw·Sб/ U2б4=24·100/102=24 о.е.
для К2, К3, К4:
xw2= xw·Sб/ U2б1=24·100/18,182 2=7,26 о.е.
Секционные реакторы (для схемы №1):
для К1:
xR= xr6·Sб/ U2б4=0,18·100/9,9602=0,181 о.е.
для К2, К3, К4:
xR=0,18 о.е
Расчет
токов трехфазного короткого замыкания
Для КЗ 1:
- для схемы №1: Преобразуем схему на рисунке
10 к К1:
Xx1=xc1 + xw1=1,008+24=25,008
о.е.x2=xc2+
xw2=1,008+24=25,008 о.е.
Еc= (Еc1· xx2+Еc2 · xx1)/(xx2
+ xx1)=(11*25,008+11*25,008)/(25,008+25,008)=11 о.е.c=(xx2 · xx1)/(xx2 + xx1)=(25,008*25,008)/(25,008+25,008)=12,504
о.е.
xТ4G5,=xТ4 + xG5=(13,855+52,6)=66,155
о.е.
xR2G3,=xR2 + xG3=(0,181+20,6)=20,781 о.е.
xR1G2=xR1 + xG2= (0,181+20,6)=20,781
о.е.
xT1G4=(xT1 + xG4)= (7,379+52,6)=59,979
о.е.
Имеем:
Упростим:
ЕCG4= (ЕC · xC + ЕG4 · xT1G4) / (xc + xT1G4)=(11*12,504+12,09*59,979)/(12,504+59,979)=11,902
о.е.
XCG4= (xC · xT1G4) / (xc+ xT1G4)=
(12,504*59,979)/(12,504+59,979)=10,347 о.е.
ЕG3G2=(ЕG2 · xR1G2 + ЕG3 xR2G3) / (xR1G2 + xR2G3)=(12,15*20,781+12,5*20,781)/(20,781+20,781)=12,15
о.е.
XC3G2= (xR1G2 · xR2G3) / (xR1G2 + xR2G3)=
(20,781*20,781)/(20,781+20,781)=10,39 о.е.
XT2T3= (xT2· xT3) / (xT2 + xT3)=
(7,379*7,379)/(7,379+7,379)=3,69 о.е.
Имеем:
Упростим:
ЕG1G3G2=(ЕG3G2 ·xG3G2+ЕG1·xG1)/(xG3G2+ xG1)=(12,15*10,39+12,15*20,6)/(10,39+20,6)=12,15
о.е.
XG1G3G2=(xG3G2 ·xG1)/(xG3G2+ xG1)=(10,39*20,6)/(10,39+20,6)=6,9
о.е.
Имеем:
Упростим:
X'=(xT2+ xG1G3G2)= (7,379+6,9)=14,279
о.е.
ЕC1G4=(ЕCG4 ·xCG4+ЕG1G3G2·x')/(xCG4+ x')=(11,902*10,347+12,15*14,279)/(10,347+14,279)=12,046
о.е.
X"=(xCG4+ x') /(xCG4+ x')=
(10,347*14,279)/(10,347+14,279)=6 о.е.
Преобразуем схему замещения к следующему виду:
Тогда:
Е*экв(б)=(ЕG5· xT4G5 +ЕCG4 · x»)/(xT4G5+x»)=(12,09*66,155+12,046*6)/(66,155+
6)=12,08 о.е.
x*экв(б)=(xT4G5 · x»)/(xT4G5 + x»)=
(66,155*6)/(66,155+6)=5,5 о.е.
Определяем сверхпереходной ток в точке К1:
IK1=Iб.осн ·Е*экв(б) / x*экв(б)= 5,744*12,08/5,5=12,62кА
Произведем расчет тока КЗ в точке 2 для схемы №1
Для КЗ 2:
- для схемы №1: Преобразуем схему на рисунке
10 к К2:
x1=xc1 + xw1=
(0,305+7,26)=7,565 о.е.x2=xc2+
xw2= (0,305+7,26)=7,565 о.е.
Еc= (Еc1· xx2+Еc2 · xx1)/(xx2
+ xx1)=(6,05 *7,565+ 6,05*7,565)/(7,565+7,565)=6,05 о.е.c=(xx2 · xx1)/(xx2 + xx1)=(7,565*7,565)/(7,565+7,565)
=3,78 о.е.
xТ4G5,=xТ4 + xG5=(3,886+0,158)=4,044 о.е.
xR2G3,=xR2 + xG3=(0,18+0,062)=0,242 о.е.
xR1G1=xR1 + xG1= (0,18+0,062)=0,242 о.е
xT1G4=(xT1 + xG4)= (2,07+0,158)=2,228
о.е.
Имеем:
Тогда:
ЕG4G5= (ЕG4 · xT1G4+ ЕG5 · xT4G5) / (xT1G4+ xT4G5)=(0,662*2,228+0,662*4,044)/(2,228+
+4,044)=0,662 о.е.
XT1G4T4G5= (xT1G4 · xT4G5) / (xT1G4+ xT4G5)=
(2,228*4,044)/(2,228+4,044)=1,437 о.е.
ЕG1G2=(ЕG1 · xR1G1 + ЕG2 ·xG2) / (xR1G1 + xG2)=(0,668*0,242+0,668*0,062)/(0,242+0,062)=0,668
о.е.
XR1G1G2= (xR1G1 · xG2) / (xR1G1 + xG2)=
(0,242*0,062)/(0,242+0,062)=0,049 о.е.
XT2T3= (xT2· xT3) / (xT2 + xT3)=(2,07*2,07)/(2,07+2,07)=1,035
о.е
Имеем:
Упростим:
ЕCG4G5=(ЕC ·xC+ЕG4G5·xT1G4G5)/(xC+ xT1G4G5)=
(6,05*3,78+0,662*1,437)/(3,78+1,437)=4,566 о.е.
XT2T3R1G1G2=(xR1G1G2 +xT2T3)= (0,049+1,035)=1,084
о.е.
XCT1G4T4G5=(xC ·xT1G4T4G5) /(xC+ xT1G4T4G5)=(3,78*1,437)/(3,78+1,437)=1,041
о.е.
Имеем:
Упростим:
X'=(xT2T3R1G1G2·xCT1G4T4G5) /(xT2T3R1G1G2+ xCT1G4T4G5)=
(1,084*1,041)/(1,084+1,041)=0,53 о.е.
Е'=(ЕG1G2 ·xT2T3R1G1G2+ ЕCG4G5· xCT1G4T4G5)/(xT2T3R1G1G2+ xCT1G4T4G5)=(0,668*1,084+4,566*1,041)/(1,084+1,041)=2,578
о.е.
Имеем:
Тогда:
Е*экв(б)=(Е'· x' +ЕG3· xR2G3)/(x'+ xR2G3)=
(2,578*0,53+0,668*0,242)/(0,53+0,242)=1,528 о.е.
x*экв(б)=(x' ·xR2G3)/(x'+ xR2G3)=(0,53*0,242)/(0,53+0,242)=0,166
о.е.
Определяем сверхпереходной ток в точке К1:
IK2=Iб.осн ·Е*экв(б) / x*экв(б)=
5,744*1,528/0,166=52,87кА
Произведем расчет тока КЗ в точке 3 для схемы №1
Для КЗ 3:
- для схемы №1: Преобразуем схему на рисунке
10 к К3:
Xx1=xc1 + xw1= (0,305+7,26)=7,565 о.е.
xx2=xc2+ xw2= (0,305+7,26)=7,565 о.е.
Еc= (Еc1· xx2+Еc2 · xx1)/(xx2 + xx1)=(6,05 *7,565+
6,05*7,565)/(7,565+7,565)=6,05 о.е xc=(xx2 · xx1)/(xx2 + xx1)=(7,565*7,565)/(7,565+7,565) =3,78 о.е.
xТ4G5,=xТ4 + xG5=(3,886+0,158)=4,044 о.е.
xR2G3,=xR2 + xG3=(0,18+0,062)=0,242 о.е.
xR1G2=xR1 + xG1= (0,18+0,062)=0,242 о.е
XT2T3=
(xT2· xT3) / (xT2 + xT3)=(2,07*2,07)/(2,07+2,07)=1,035 о.е
Имеем:
Упростим:
ЕCG5= (ЕC · xC+ ЕG5 ·
xT4G5)
/ (xC+ xT4G5)=(6,05*3,78+
0,662*4,044)/(3,78+4,044)=3,265 о.е.
XCG5= (xC · xT4G5)
/ (xC+ xT4G5)=
(3,78*4,044)/(3,78+4,044)=1,954 о.е.
ЕG2G3=(ЕG2 · xR1G2 +
ЕG3· xR2G3)
/ (xR1G2 +
xR2G3)=(0,668*0,242+0,668*0,242)/(0,242+0,242)=0,668
о.е.
XG2G3=
(xR1G2 ·
xR2G3)
/ (xR1G2+ xR2G3)=
(0,242*0,242)/(0,242+0,242)=0,121 о.е.
Имеем:
Упростим:
ЕG1G2G3=(ЕG1 ·xG1+ЕG2G3·xG2G3)/(xG1+ xG2G3)=
(0,668*0,121+0,668*0,121)/(0,121+0,121)=0,668 о.е.
XG1G2G3=(xG1 ·xG2G3)
/(xG1+ xG2G3)=
(0,121*0,121)/(0,121+0,121)=0,06 о.е.
Имеем:
Упростим:
X'=(xG1G2G3+ xT2T3)=(0,06+1,035)=1,095
о.е.
XG1G2G3CG5=(xCG5· x') /(xCG5+ x')= (1,954*1,095)/(1,954+1,095)=0,702 о.е.
ЕG1G2G3CG5=(ЕCG5 ·xCG5+ ЕG1G2G3· x')/(xCG5+ x')= (3,265*1,954+0,668*1,095)/(1,954+1,095)=2,332 о.е.
Имеем:
Упростим:
x G1G2G3CG5T1=(xT1+ x G1G2G3CG5)=(2,07+0,702)=2,772 о.е.
Имеем:
Тогда:
Е*экв(б)=(ЕG4· xG4+ЕG1G2G3CG5· xG1G2G3CG5T1)/(xG4+ xG1G2G3CG5T1)= (0,662*0,158+
2,332*2,772)/(0,158+2,772)=2,242 о.е.
x*экв(б)=(xG4 ·xG1G2G3CG5T1)/(xG4+ xG1G2G3CG5T1)=
(0,158*2,772)/(0,158+2,772)=0,145 о.е.
Определяем сверхпереходной ток в точке К1:
IK2=Iб.осн ·Е*экв(б) / x*экв(б)=
5,744*2,242/0,145=88,81кА
Произведем расчет тока КЗ в точке 4 для схемы №1
Для КЗ 4:
- для схемы №1: Преобразуем схему на рисунке
10 к К4:
I=Iб ·ЕG2 / xG2=
5,744*0,668/0,062=61,887кАK4= IK2 - I= 52,87-61,887=9,017кА
Результаты расчета сводим в таблицу 3.
Таблица 3. Результаты расчета токов КЗ для схемы с ГРУ.
Точка КЗ
|
1
|
2
|
3
|
4
|
Iпо, кА
|
12,62
|
52,87
|
88,81
|
9,017
|
Произведем расчет тока КЗ в точке 1 для схемы №2
Для КЗ 1:
- для схемы №2: Преобразуем схему на рисунке
11 к К1:
Упростим:
Xx1=xc1 + xw1=1,008+24=25,008 о.е.
xx2=xc2+ xw2=1,008+24=25,008 о.е.
Еc= (Еc1· xx1+Еc2 · xx2)/(xx1 + xx2)=(11*25,008+11*25,008)/(25,008+25,008)=11
о.е.
xc=(xx2 · xx1)/(xx2 + xx1)=(25,008*25,008)/(25,008+25,008)=12,504
о.е.
xТ1G4=xТ1+ xG4=(21,821+52,6)=74,421
о.е.
xT3G2=xT3 + xG2=(21,821+20,6)=42,421
о.е.
xT4G3=xT4 + xG3= (13,855+20,6)=34,455
о.е
xT5G5=(xT5 + xG5)=(13,855+52,6)=66,455
о.е.
xТ2G1=(xТ2+ xG1)=(21,821+20,6)=42,421
о.е.
Имеем:
Упростим:
ЕG4G1= (ЕG4 · xT1G4+ ЕG1 · xT2G1) / (x T1G4+ x T2G1) =
(12,09*74,421+12,15*42,421)/ (74,421+42,421)=12,11 о.е.
XG4G1= (xT1G4 · xT2G1) / (xT1G4+ xT2G1)= (74,421*42,421)/
(74,421+42,421)=27,02 о.е.
ЕG2G3=(ЕG2 · xT3G2 + ЕG3· xT4G3) / (xT3G2+ xT4G3)=(12,15*42,421+12,5*34,455)/(42,421+34,455)=12,31
о.е.
XG2G3= (xT3G2 · xT4G3) / (xT3G2+ xT4G3)=
(42,421*34,455)/(42,421+34,455)=19,013 о.е.
Имеем:
Упростим:
Е'=(ЕG2G3 ·xG2G3+ЕG4G1·xG4G1)/(xG2G3+ xG4G1)=
(12,31*19,013+12,11*27,02)/(19,013+18,846)=12,19 о.е.
X'=(xG2G3 ·xG4G1) /(xG2G3+ xG4G1)=
(19,013*27,02)/(19,013+27,02)=11,16 о.е.
Имеем:
Упростим:
Е'C=(ЕC ·xC+ Е' · x')/(xC + x')=
(11*12,504+12,19*11,16)/(12,504+11,16)=11,561 о.е.' C=(xC·
x') /(xC + x')= (12,504*11,16)/(12,504+11,16)=5,897 о.е.
Имеем:
Тогда:
Е*экв(б)=(ЕG5· xT5G5+ Е'C · x' C)/(xT5G5+ x' C)=
(12,09*66,455+11,561*5,897)/(66,455+5,897)=12,047 о.е.
x*экв(б)=(x' C · xT5G5)/(x' C + xT5G5)=
(66,455*5,897)/(66,455+5,897)=5,42 о.е.
Определяем сверхпереходной ток в точке К1:
IK2=Iб.осн ·Е*экв(б) / x*экв(б)=
5,744*12,047/5,42=12,77кА
Произведем расчет тока КЗ в точке 2 для схемы №2
Для КЗ 2:
- для схемы №2: Преобразуем схему на рисунке
11 к К2:
Упростим:
Xx1=xc1 + xw1= (0,305+7,26)=7,565 о.е.
xx2=xc2+ xw2= (0,305+7,26)=7,565 о.е.
Еc= (Еc1· xx2+Еc2 · xx1)/(xx2 + xx1)=(6,05 *7,565+
6,05*7,565)/(7,565+7,565)=6,05 о.е.
xc=(xx2 · xx1)/(xx2 + xx1)=(7,565*7,565)/(7,565+7,565)
=3,78 о.е.
xТ2G1=xТ2+ xG1=(6,12+0,062)=6,182 о.е.
xT3G2=xT3 + xG2=(6,12+0,062)=6,182 о.е.
xT4G3=xT4 + xG3= (3,886+0,062)=3,948 о.е
xT5G5=(xT5 + xG5)=(3,886+0,158)=4,044
о.е.
Имеем:
Упростим:
ЕG1G2= (ЕG1 · xT2G1+ ЕG2 · xT3G2) / (xT2G1+ xT3G2)=(0,668*6,182+0,668
*6,182)/(6,182+6,182)=0,668 о.е.
XG1G2= (xG1 · xG2) / (xG1+ xG2)=
(0,062*0,062)/(0,062+0,062)=0,031 о.е.
ЕG5G3=(ЕG5 · xT5G5 + ЕG3· xT4G3) / (xT5G5 + xT4G3)=(0,662*4,044 +0,668
*3,948)/(4,044+3,948)=0,665 о.е.
XG5G3= (xG5 · xG3) / (xG5+ xG3)=
(0,158*0,062)/(0,158+0,062)=0,044 о.е.
Имеем:
Упростим:
Е'=(ЕG5G3 ·xG5G3+ЕG1G2·xG1G2)/(xG5G3+ xG1G2)=
(0,665*0,044+0,668*0,031)/(0,044+0,031)=0,666 о.е.
X'=(xG5G3 ·xG1G2) /(xG5G3+ xG1G2)=
(0,044*0,031)/(0,044+0,031)=0,018 о.е.
Имеем:
Упростим:
Е'C=(ЕC ·xC+ Е' · x')/(xC + x')=
(6,05*3,78+0,666*0,018)/(3,78+0,018)=6,024 о.е.
x' C=(xC· x') /(xC + x')=(3,78*0,018)/(3,78+0,018)=0,018 о.е.
Имеем:
Тогда:
x"=(x' C + xT1)=(0,018+6,12) =6,138 о.е.
Е*экв(б)=(Е'C · x"+ ЕG4 ·
xG4)/(x"+ xG4)=(6,024*6,138+0,662*0,158)/(6,138+0,158)=5,89 о.е.
x*экв(б)=(x"· xG4)/(x"+ xG4)=(6,138*0,158)/(6,138+0,158)=0,15 о.е.
Определяем сверхпереходной ток в точке К1:
IK2=Iб.осн ·Е*экв(б) / x*экв(б)=5,744*5,89/0,15=225,55
кА
Произведем расчет тока КЗ в точке 3 для схемы №2
Для КЗ 3:
- для схемы №2: Преобразуем схему на рисунке
11 к К3:
Упростим:
Xx1=xc1 + xw1= (0,305+7,26)=7,565 о.е.
xx2=xc2+ xw2= (0,305+7,26)=7,565 о.е.
Еc= (Еc1· xx2+Еc2 · xx1)/(xx2 + xx1)=(6,05 *7,565+
6,05*7,565)/(7,565+7,565)=6,05 о.е.
xc=(xx2 · xx1)/(xx2 + xx1)=(7,565*7,565)/(7,565+7,565)
=3,78 о.е.
xТ2G1=xТ2+ xG1=(6,12+0,062)=6,182 о.е.
xT1G4=xT1 + xG4=(6,12+0,158)=6,278 о.е.
xT4G3=xT4 + xG3= (3,886+0,062)=3,948 о.е
xT5G5=(xT5 + xG5)=(3,886+0,158)=4,044
о.е.
Имеем:
Упростим:
ЕG1G4= (ЕG1 · xT1G4+ ЕG4 · xT2G1) / (xT1G4+ xT2G1)=(0,668*6,278+0,662*6,182)/(6,278+6,182)=0,665
о.е.
XG1G4= (xT1G4 · xT2G1) / (xT1G4 + xT2G1)=(6,278*6,182)/(6,278+6,182)=3,115
о.е.
ЕG3G5=(ЕG3 · xT4G3 + ЕG5· xT5G5) / (xT4G3 + xT5G5)=(0,668*3,948+0,662*4,044)/(3,948+4,044)=0,665
о.е.
XG3G5= (xT5G5 · xT4G3) / (xT5G5+ xT4G3)=
(3,948*4,044)/(3,948+4,044)=1,998 о.е.
Имеем:
Упростим:
Е'=(ЕG1G4 ·xG1G4+ЕG3G5·xG3G5)/(xG1G4+ xG3G5)=(0,665*3,115+0,665*1,998)/(3,115+1,998)=0,665
о.е.X'=(xG1G4 ·xG3G5) /(xG1G4+ xG3G5)=(3,115*1,998)/(3,115+1,998)=1,217
о.е.
Имеем:
Упростим:
Е'C=(ЕC ·xC+ Е' · x')/(xC + x')=(6,05*3,78+0,665*1,217)/(3,78+1,217)=4,738
о.е.
x' C=(xC· x') /(xC + x')=(3,78*1,217)/(3,78+1,217)=0,921 о.е.
Имеем:
Тогда:
x"=(x' C + xT3)= (0,921+6,12)=7,041 о.е.
Е*экв(б)=(Е'C · x"+ ЕG2 ·
xG2)/(x"+ xG2)=(4,738 *7,041+0,668 *0,062)/(7,041+0,062)=4,702 о.е.
x*экв(б)=(x"· xG2)/(x"+ xG2)=(7,041*0,062)/(7,041+0,062)= 0,062 о.е.
Определяем сверхпереходной ток в точке К1:
IK2=Iб.осн ·Е*экв(б) / x*экв(б)=
5,744*4,702/0,062=435,62кА
Результаты расчета сводим в таблицу 4.
Таблица 4. Результаты расчета токов КЗ для схемы с КРУ
Точка КЗ
|
1
|
2
|
3
|
Iпо, кА
|
12,77
|
225,55
|
435,62
|
Сравнительная таблица токов КЗ для схем с ГРУ и КРУ приведена
ниже.
Таблица 5. Результаты расчета токов КЗ для схемы с КРУ и ГРУ
|
Точка КЗ
|
1
|
2
|
3
|
4
|
Iпо, кА
|
12,62
|
52,87
|
88,81
|
9,017
|
КРУ
|
Iпо, кА
|
12,77
|
225,55
|
435,62
|
-
|
Дальнейший расчет ведем только для схемы с ГРУ, так как
значение тока Iпо
для схемы с КРУ очень велико, в дальнейшем возникнут проблемы с выбором
высоковольтного оборудования.
Выбор
силовых выключателей и разъединителей ТЭЦ
Условия предварительного выбора выключателей:
На стороне высокого напряжения установим элегазовые
выключатели, непосредственно в цепи генератора установим маломасляные
генераторные выключатели. На стороне низкого напряжения, а также в цепях
собственных нужд установим вакуумные выключатели.
Результаты выбора выключателей и разъединителей сведены в
таблицу 6 и таблицу 7.
Таблица 6 - Сводные данные по выбранным высоковольтным
выключателям
№ выключателя
|
Uном, кВ
|
Iраб, max, кА
|
Iпо, кА
|
Тип выключателя
|
Uном, кВ
|
Iном, кА
|
Iном откл, кА
|
Привод
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q18, Q46, Q58
|
6
|
3,863
|
9,017
|
МГУ-20-90
|
20
|
9,5
|
90
|
ПС-31
|
Q11, Q12
|
6
|
11,348
|
88,81
|
МГУ-20-90
|
20
|
9,5
|
90
|
ПС-31
|
QК2, QК3
|
6
|
3,67
|
52,87
|
МГУ-20-90
|
20
|
9,5
|
90
|
ПС-31
|
QК1
|
110
|
0,596
|
-
|
ВГТ-110УХЛ1* - 40/3150У1
|
110
|
3,14
|
40
|
Пружинный
|
Q10,Q13
|
6
|
3,863
|
12,62
|
МГУ-20-90
|
20
|
9,5
|
90
|
ПС-31
|
QСН
|
6
|
1,283
|
-
|
BB/TEL-6-10/800
|
6
|
1
|
10
|
Эл. Магн.
|
Q20-Q30, Q31-Q38, Q43, Q44, Q47-Q56
|
6
|
0,229
|
-
|
BB/TEL-6-8/800
|
6
|
0,8
|
8
|
Эл. Магн.
|
Q3, Q7
|
110
|
31,492
|
12,62
|
ВГТ-110УХЛ1* - 40/3150У1
|
110
|
3,14
|
40
|
Пружинный
|
Q2, Q8
|
110
|
0,442
|
12,62
|
ВГТ-110УХЛ1* - 40/3150У1
|
110
|
3,14
|
40
|
Пружинный
|
Q1, Q5, Q9
|
110
|
0,210
|
12,62
|
ВГТ-110УХЛ1* - 40/3150У1
|
110
|
3,14
|
40
|
Пружинный
|
Q4, Q6
|
110
|
0,834
|
12,62
|
ВГТ-110УХЛ1* - 40/3150У1
|
110
|
3,14
|
40
|
Пружинный
|
QВ
|
110
|
0,596
|
12,62
|
ВГТ-110УХЛ1* - 40/3150У1
|
110
|
3,14
|
40
|
Пружинный
|
Таблица 7 - Сводные данные по выбранным разъединителям
№ разъединителя
|
Uном, кВ
|
Iраб, max, кА
|
Iпо, кА
|
Тип разъединителя
|
Uном, кВ
|
Iном, кА
|
Амплитуда предельного сквозного тока КЗ, кА
|
Iпред сквозн, кА
|
Привод
|
|
|
|
|
|
|
|
|
главных ножей
|
заземляющих ножей
|
|
QS48,57,63
|
6
|
3,863
|
9,017
|
РВФ-6/400
|
6
|
4
|
16/4
|
125
|
-
|
ПР-10
|
QS45,46
|
6
|
11,348
|
88,81
|
РВК-20/12500
|
20
|
12,5
|
|
|
|
ПД-12У3
|
QS52,53,58,59
|
6
|
3,67
|
52,87
|
РВК-20/12500
|
20
|
12,5
|
|
|
|
ПД-12У3
|
QS41,42
|
110
|
0,596
|
-
|
РНД-110/1000
|
110
|
1
|
31/3
|
|
|
ПР-180-У1
|
QS44,47
|
6
|
3,863
|
12,62
|
РВК-20/12500
|
20
|
12,5
|
|
|
|
ПД-12У3
|
QS5,12
|
6
|
1,283
|
-
|
РВЗ-6/400У3
|
6
|
0,4
|
16/4
|
50
|
-
|
ПР-10
|
QS49-51,54-56,60-62
|
6
|
0,229
|
-
|
РВЗ-6/400У3
|
6
|
0,4
|
16/4
|
50
|
-
|
ПР-10
|
QS11,27
|
110
|
31,492
|
12,62
|
РНД-110/1000
|
110
|
1
|
31/3
|
-
|
-
|
ПР-180-У1
|
QS7,31
|
110
|
0,442
|
12,62
|
РНД-110/1000
|
110
|
1
|
31/3
|
-
|
-
|
ПР-180-У1
|
QS3,19,35
|
110
|
0,210
|
12,62
|
РНД-110/1000
|
110
|
1
|
31/3
|
-
|
-
|
ПР-180-У1
|
QS15,23
|
110
|
0,834
|
12,62
|
РНД-110/1000
|
110
|
1
|
31/3
|
-
|
-
|
ПР-180-У1
|
QS41,42
|
110
|
0,596
|
12,62
|
РНД-110/1000
|
110
|
1
|
31/3
|
-
|
-
|
ПР-180-У1
|
.
Уточнённый выбор и проверка электрических аппаратов
Выбор
и проверка разрядников
Установка разрядников в нейтралях трансформаторов и на шинах
ЗРУ необходима, чтобы защитить оборудование от возможных перенапряжений. Так
как изоляция нулевых выводов силовых трансформаторов обычно не рассчитывается
на полное напряжение, то в режиме разземления нейтрали необходимо снизить
возможные перенапряжения путем присоединения вентильных разрядников к нулевой
точке трансформатора. При этом напряжение разрядника выбирается на ступень ниже
напряжения ступени присоединения.
Разрядники на шинах ЗРУ устанавливаются для защиты от
атмосферных и кратковременных внутренних перенапряжений изоляции
электрооборудования электростанции.
Разрядники на ЗРУ устанавливаются на каждой шине, за
исключением обходной.
Разрядники системы шин ЗРУ:
Выбираем разрядники РВМГ-110МУ1 с номинальным напряжением 110
кВ.
Разрядники в нейтралях трансформаторов:
Выбираем разрядники РВМ-35У1 с номинальным напряжением
35 кВ.
Разрядники на стороне 6 кВ:
Выбираем разрядники РВО-6У1 с номинальным напряжением 6 кВ.
Таблица 8. Сводные данные по выбранным разрядникам
Тип
|
Uном, кВ
|
Uпроб при f=50 Гц (в сухом
состоянии и под дожём), кВ
|
|
|
не менее
|
не более
|
РВО-6У1
|
6
|
16
|
19
|
РВМ-35У1
|
35
|
75
|
90
|
РВМГ-110МУ1
|
110
|
170
|
390
|