Расчет параметров элементов схемы замещения

Схема замещения ГРЭС включает следующие элементы:

- систему ;

( – прил.1-3);

;

;

- линию связи с системами

;

( – [1, с.432-433])

;

;

.

- трансформаторы блоков

;

;

;

;

 

- генераторы

 

- группы из двух трехфазных автотрансформаторов связи

;

;

,

где - относительная мощность обмотки низшего напряжения (если неизвестна, принять ее равной 0,4);

- резервный трансформаторы собственных нужд

;

.

 

Расчет трехфазного КЗ в точке К1

По рис.9, отбросив элементы, не обтекаемые током короткого замыкания, составляем схему (рис.10), для которой определим значения сопротивлений:

; ; ; ; ; ;

; ; ; ; ; .

 

Преобразовав многолучевую звезду (рис.10) в многоугольник, получим схему, представленную на рис. 11.

 

 

 

Значения сопротивлений ветвей радиальной схемы (рис. 6) следующие:

;

;

.

Поскольку определен состав ветвей и для каждой из них найдены индуктивное и активное сопротивления, можно приступить к заполнению левой части табл. 6 (такая таблица составляется для каждой расчетной точки КЗ и каждого вида КЗ), используя формулы:

; ; ;

; ,

где i – номер ветви; – сверхпереходный ток КЗ ветви; – расчетное сопротивление ветви; – сумма номинальных мощностей всех генераторов ветви; – постоянная времени ветви; – ударный коэффициент (можно определить по графику книги [2. с.147]); – ударный ток КЗ ветви.

Поскольку к установке в цепи линии W1 принят элегазовый выключатель типа ВГТ-220-40/2500, у которого собственное время отключения , а полное время отключения (см. п.3.1), то можно приступить ко второму этапу расчета токов КЗ.

На втором этапе расчета заполняем правую половину табл.6, определяя следующие величины:

- момент времени расхождения контактов выключателя

,

где – минимальное время действия РЗ, принятое равным 0,01 с;

- максимальное время существования КЗ

,

где – максимальное время действия РЗ (прил.4);

- коэффициент затухания апериодической составляющей тока КЗ

,

- апериодическую составляющую тока КЗ в момент t

;

- периодическую составляющую тока КЗ

,

где – коэффициент затухания периодической составляющей тока КЗ i -ой ветви, определяемый по типовым кривым (рис.12).

 

Расчет однофазного КЗ в точке К1

 

Этот расчет выполняется при условии , т.к. ток однофазного КЗ в этом случае больше трехфазного и является расчетным при проверке выключателей на коммутационную способность. Здесь и – эквивалентные сопротивления прямой и нулевой последовательности, полученные путем преобразования соответствующих схем замещения по отношению к точке КЗ.

По рис.8 с учетом возможных путей циркуляции токов нулевой последовательности составим СЗНП, рис.13.

 

Расчет параметров СЗНП

Сопротивления в основном такие же, как и на рис.9. Исключение составляет сопротивление линий и систем:

, для одноцепных ЛЭП с заземленным тросом;

, для двухцепных ЛЭП с заземленным тросом

;

, если в исходных данных нет сведений об индуктивных сопротивлениях нулевой последовательности систем.

 

 

 

 

Таблица 6

Точка К1, трехфазное КЗ, Uб = 230 кВ, Iб = 2,51 кА, t = 0,045 с, tоткл = 0,155 с
Ветвь	Sн, МВ×А	х*б	, кА	храсч	r*б	Та, с	ку	iу, кА	lt	iаt, кА		gt	Int, кА	gоткл	In.откл, кА
G1		0,611	4,11	0,359	0,0058	0,335	1,97	11,45	0,874	5,083	2,783	0,94	3,863	0,87	3,576
G1		0,611	4,11	0,359	0,0058	0,335	1,97	11,45	0,874	5,083	2,783	0,94	3,863	0,87	3,576
C1		0,6	4,18	1,2	0,068	0,028	1,70	10,05	0,202	1,192	0,833	0,995	4,159	0,98	4,096
G3		1,336	1,88	0,785	0,0147	0,289	1,97	5,23	0,856	2,276	1,273	0,981	1,844	0,93	1,748
G4		1,336	1,88	0,785	0,0147	0,289	1,97	5,23	0,856	2,276	1,273	0,981	1,844	0,93	1,748
G5		1,336	1,88	0,785	0,0147	0,289	1,97	5,23	0,856	2,276	1,273	0,981	1,844	0,93	1,748
G6		1,336	1,88	0,785	0,0147	0,289	1,97	5,23	0,856	2,276	1,273	0,981	1,844	0,93	1,748
C2		1,221	2,06	4,884	0,0633	0,061	1,85	5,39	0,481	1,400	0,205		2,060		2,060
S			21,98					59,26		19,208			21,32	7,44	20,301

 

 

.

;

;

.

Сопротивления нулевой последовательности остальных элементов примем равными сопротивлениям прямой последовательности.

 

Алгоритм преобразований СЗНП следующий:

||[ =0,000887

 

Сворачиваем СЗПП (рис.11):

 

Так как , то требуется произвести расчет токов однофазного короткого замыкания. Для этого составим комплексную схему замещения (КСЗ), рис.14, путем добавления к соответствующей результирующей СЗПП, полученной при расчете токов трехфазного КЗ

,

т.к. принято равным ;

,

т.к. принято равным .

 

Сворачивая схему, представленную на рис.14, к точке К1, получим радиальную схему, совпадающую по конфигурации с рис.11.

 

 

 

Значения сопротивлений ветвей радиальной схемы следующие:

- ветви G1
	=
	=
- ветви G2 - ветви C1 - ветви G3 - ветви G4
- ветви G5 - ветви G6 - ветви C2

 

Далее вычисляем

 

 

Результаты расчета представлены в левой части табл.7. Правую часть таблицы заполняем аналогично правой части табл.6.

Таблица 7

Точка К1, однофазное КЗ, Uб = 230 кВ, Iб = 2,51 кА
Ветвь	Sн, МВ×А	х*б	, кА	храсч	r*б	Та э, с	, кА	, кА	ку	iу , кА
G1		1,501	1,672	0,883	0,015	0,319	2,374	5,718	1,969	15,924
G2		1,5	1,673	0,882	0,015	0,318	2,374	5,721	1,969	15,930
C1		1,474	1,703	2,948	0,175	0,027	0,197	3,603	1,689	8,604
G3		3,281	0,765	1,929	0,0379	0,276	0,6	2,130	1,964	5,917
G4		3,281	0,765	1,929	0,0379	0,276	0,6	2,130	1,964	5,917
G5		3,281	0,765	1,929	0,0379	0,276	0,6	2,130	1,964	5,917
G6		3,281	0,765	1,929	0,0379	0,276	0,6	2,130	1,964	5,917
C2		2,753	0,912	11,012	0,163	0,054	0,1	1,923	1,830	4,979
ПРТСН							0,327
АТ							1,288
			9,02				9,06
S I			27,06					25,485		69,105

 

Равенство токов прямой и нулевой последовательностей – признак правильности расчетов. =9,02, =9,06, разность составляет порядка 0,5% что допустимо

 

Таблица 7 (продолжение)

t = 0,045 с, tоткл = 0,155 с
Ветвь	lt	iаt, кА		gt	Int i, кА	кА	gоткл	кА	In.откл i, кА
G1	0,868	7,022	1,133	0,984	5,627	1,645	0,96	1,605	5,490
G2	0,868	7,024	1,134	0,984	5,629	1,646	0,96	1,606	5,492
C1	0,187	0,952	0,339		3,603	1,703		1,703	3,603
G3	0,849	2,559	0,518		2,130	0,765		0,765	2,130
G4	0,849	2,559	0,518		2,130	0,765		0,765	2,130
G5	0,849	2,559	0,518		2,130	0,765		0,765	2,130
G6	0,849	2,559	0,518		2,130	0,765		0,765	2,130
C2	0,433	1,178	0,091		1,923	0,912		0,912	1,923
						8,966		8,886
S I		26,411			25,302	26,898		26,658	24,918