Электрооборудование станций и подстанций
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
µменный и постоянный ток. Постоянный оперативный ток применяется на всех подстанциях 330-750 кВ., на подстанциях 110…220 кВ с числом МВ-110 кВ или 220 кВ 3-х и более, на подстанциях 35…220 кВ с В.В.
Переменный оперативный ток применяется на подстанциях 35…220 кВ без выключателей на ВН. Возможно применение выпрямленного оперативного тока на подстанции 110 кВ с одним или двумя выключателями ВН.
Расчет токов КЗ
Для выбора электрооборудования аппаратов, шин, кабелей, токоограничивающих реакторов необходимо знать токи КЗ.
При этом достаточно уметь определить ток 3-х фазного КЗ в месте повреждения, а в некоторых случаях распределение токов в ветвях схемы, непосредственно примыкающих к этому месту.
Расчет токов 3-х фазного КЗ выполняются в следующем порядке:
- для рассматриваемой установки составляют схему;
- по расчетной схеме составляют электрическую схему замещения;
- путем постепенного преобразования приводят схему замещения к простому виду так, чтобы каждый источник питания или группа источников с регулирующей ЭДС были связаны с точкой КЗ одним сопротивлением Х результирующая (Х рез.);
- определяют начальное значение периодической составляющей тока КЗ (Iпо), затем ударный ток КЗ (iу) и при необходимости - периодическую и апериодическую составляющие тока КЗ для заданного момента времени t.
Расчетная схема это однолинейная схема электроустановки с указанием тех элементов и их параметров, которые влияют на значение тока КЗ и поэтому должны учитываться при выполнении расчетов. Расчетная схема эл. установки должна отражать нормальный режим работы. На ней намечаются точки КЗ так, чтобы аппараты и проводники попадали в наиболее тяжелые условия работы. Исключением являются аппараты в цепи присоединений с реактором, выбираемые по току КЗ за реактором.
По расчетной схеме составляют схему замещения, заменяя электромагнитные связи электрическими. Источники вводят в схему замещения как ЭДС и сопротивления, остальные элементы как сопротивления. Расчет токов КЗ можно вести как в именованных, так и в относительных единицах. В электроустановках до 1000 В обычно производят расчет в именованных единицах.
В электроустановках напряжением выше 1000 В принято все сопротивления короткозамкнутой цепи приводить к базисным условиям и выражать в относительных единицах. Базисную мощность (удобно 100 или 1000 МВА). За базисное принимается среднеэксплуатационное напряжение (Uср.) той ступени, на которой предполагается КЗ, согласно следующей шкале: 0,4; 3,15; 6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18; 20; 24; 37; 115; 154; 230; 340; 515; 770 кВ.
Для каждой точки КЗ будут свои базисные напряжения и ток.
Для синхронных компенсаторов и генераторов
X*г=Xd,
где Xd относительное сверхпереходное сопротивление по продольной оси, определяемое по справочникам;
Sном. номинальная мощность генератора.
Для 2-х обмоточных генераторов
Х*Т=,
где Uк напряжение КЗ%, определяемое по справочникам или паспортным данным.
Для 3-х обмоточных трансформаторов или АТ напряжение КЗ, приведенное к номинальной мощности трансформатора или АТ, даны для каждой пары обмоток: Uк вв-н, Uк в-с, Uк с-н%.
Схема замещения таких трансформаторов приведена на рис.6.2.
Относительное сопротивление лучей схемы, приведенных к базисным условиям можно определить по формулам:
Х*в=
Х*с=
Х*н=
Двухобмоточные трансформаторы с 2-мя или 3-мя расщепленными обмотками, вводят в схему замещения как индуктивные сопротивления (рис. 6.3) приведенные к базисным условиям. Сопротивления Хв и Хн схемы замещения определяют по уравнениям (40, 61) Рыжкова Л.Д., Козулин В.С. “Эл. оборудование станций и подстанций”. Если известно напряжение Uк в-н для 3-х фазного трансформатора с расщепленными обмотками, то Хв-н=
Хв=0,125Хв-н; Хн1=Хн2=1075Хв-н
Для группы из однофазных трансформаторов с обмоткой НН, разделенной на 2-е ветви Хв=0, Хн1=Хн2=2Хв-н, а с обмоткой разделенной на три ветви:
Хв=0, Хн1=Хн2=3Хв-н.
Если же в каталоге на трансформаторы заданы напряжения Uк в-н и Uкн1-н2(последнее отнесено к номинальной мощности расщепленной обмотки Sном.н1=Sномн2=0,5Sном.), то
;
Хн1 = Хн2 = Хн1 Хн1-н2; Хв = Хвн 0,5Хн1-н2.
ВЛ и КЛ характеризуются удельными значениями индуктивных сопротивлений и емкостей проводимости, зависящими от номинального напряжения и конструкции линии передачи.
При проектировании можно использовать среднее значение удельных сопротивлений (Худ.) и проводимостей (Gуд.)
Таблица 4.Примерные сопротивления линий
Тип ВЛ, КЛХуд.(ом/км)Вуд. 10-6 см/кмОдноцепные ВЛ-6-220кВ
220...500кВ
расщеплены на два провода в фазе:
500кВ - при расщеплении на
3 провода в фазе
750кВ при расщеплении на
4-е провода в фазе
3-х жильные кабели:
6 12 кВ
35 кВ
Одножильный маслонаполненный кабель 110 кВ0,40
0,32
0,30
0,28
0,08
0,12
0,18207
3,6
3,78
4,0
-
-
-
Линии напряжением до 220 кВ включительно и 330 кВ-750 кВ длиной менее 150 км. входят в схему замещения как индуктивное сопротивление, относительное значение которого
,
где L длина линии в км.
При большей длине линии напряжением 330 кВ и выше необходимо учитывать емкостную проходимость и применять П-образную или Т-образную схему замещения.
Для расчета токов КЗ на электрических станциях, необходимо распола?/p>