Исследование электрической схемы подстанции 220/110/35/6 "Лена"

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

?ие виды КЗ: трехфазные, двухфазные, однофазные и двойные замыкания на землю.

Трехфазные КЗ являются симметричными, так как в этом случае все фазы находятся в одинаковых условиях. Все остальные виды КЗ являются несимметричными, поскольку при каждом из них фазы находятся не в одинаковых условиях и значения токов и напряжений в той или иной мере искажаются.

Наиболее распространенным видом КЗ являются однофазные КЗ в сетях с глухо- и эффективно заземленной нейтралью. Значительно реже возникают двойные замыкания на землю, т.е. одновременное замыкание на землю разных фаз в различных точках сети, работающей с изолированной нейтралью.

Расчетным видом КЗ для выбора или проверки параметров электрооборудования обычно считают трехфазное КЗ. Однако для выбора или проверки уставок релейной защиты и автоматики требуется определение и несимметричных токов КЗ.

Расчет токов КЗ с учетом действительных характеристик и действительных режимов работы всех элементов системы электроснабжения сложен. Поэтому для решения большинства практических задач вводят допущения, которые не дают существенных погрешностей:

не учитывается сдвиг по фазе ЭДС различных источников питания, входящих в расчетную схему;

трехфазная сеть принимается симметричной;

не учитываются токи нагрузки;

не учитываются емкости, а, следовательно, и емкостные токи в воздушной и кабельной сетях;

не учитывается насыщение магнитных систем, что позволяет считать постоянными и не зависящими от тока индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи;

не учитываются токи намагничивания трансформаторов.

 

4.2 Общие сведения о программе GTCURR

 

В данном дипломном проекте для расчета токов КЗ используется компьютерная программа GTCURR, разработанная на кафедре Электрические станции Московского Энергетического института. Программа предназначена для расчета токов КЗ в цепях с элементами типа: система, линия, трансформатор, генератор, реактор, асинхронный двигатель, синхронный двигатель, обобщенная нагрузка с целью выбора и проверки электрооборудования и проводников электростанций, подстанций и электрических сетей. Она обеспечивает расчет периодической составляющей тока КЗ с учетом активных сопротивлений элементов сети, расчет эквивалентной постоянной времени затухания апериодической составляющей и ударного тока КЗ.

Ввод расчетной схемы осуществляется в графическом режиме с использованием проблемно-ориентированного меню, которое значительно облегчает работу с программой.

На основании расчетов программой формируется протокол, который содержит параметры всех элементов расчетной схемы. Кроме введенных параметров для каждого элемента выводятся параметры схемы замещения, рассчитанные при базисной мощности SБ=1000 МВА. После описания схемы в протоколе фиксируются значения токов в каждой расчетной точке. При этом указываются периодическая составляющая и ударный ток от каждого элемента, примыкающего к точке КЗ, и их результирующее значение. Кроме того, для результирующего тока выдаются эквивалентные активное и реактивное сопротивления и постоянная времени.

 

4.3 Расчет токов короткого замыкания с помощью программы GTCURR

 

Для расчета используем параметры силовых трансформаторов, а также на основании собранных данных по энергорайону известна мощность короткого замыкания на шинах 220, 110 кВ. Она составляет 1374,38 МВА для шин 220 кВ и 709,1 МВА для шин 110 кВ соответственно.

 

4.3.1 Расчет токов трехфазного КЗ в максимальном режиме

 

Рис. 4.1. Расчетная схема электрической сети

 

Используя расчетную схему, составляется расчетная схема замещения, представленная на рис. 4.2.

 

Рис. 4.2. Схема замещения сети

 

Протокол расчета программы приведен в приложении 1. Результаты расчета приведены в таблице 4.1.

 

Таблица 4.1.

Результаты расчёта токов трехфазного КЗ в максимальном режиме

Точка КЗ Место КЗТок КЗ, кА, кАК1Сторона 220 кВ4,812,28К2Сторона 110 кВ7,8520,36К3Сторона 35 кВ3,228,61К4Сторона 35 кВ3,228,61К5Сторона 10 кВ18,550,97К6Сторона 10 кВ18,550,97К7Сторона 6 кВ20,9355,47К8Сторона 6 кВ11,7531,46

4.3.2 Расчет токов трехфазного КЗ в минимальном режиме

Рис. 4.3. Расчетная схема электрической сети

 

Рис. 4.4. Схема замещения сети

 

Протокол расчета программы приведен в приложении 2. Результаты расчета приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2.

Результаты расчёта токов трехфазного КЗ в минимальном режиме

Точка КЗ Место КЗТок КЗ, кА, кА1234К1Сторона 220 кВ2,726,96К2Сторона 110 кВ4,7812,34К3Сторона 35 кВ2,977,91К4Сторона 35 кВ2,977,91К5Сторона 10 кВ16,1944,22К6Сторона 10 кВ16,1944,22К7Сторона 6 кВ11,1429,74К8Сторона 6 кВ11,1429,74

.3.3 Расчет токов двухфазного КЗ в максимальном режиме

Ток двухфазного КЗ рассчитывается по следующей формуле:

 

,

 

где ХS - суммарное сопротивление системы до точки КЗ (в данном случае сопротивление обратной последовательности равно сопротивлению прямой Х1с=Х2с).

Короткое замыкание в точке К1:

кА;

Короткое замыкание в точке К2:

кА;

Короткое замыкание в точке К3:

кА;

Короткое замыкание в точке К4:

кА;

Короткое замыкание в точке К5:

кА;

Короткое замыкание в точке К6:

кА;

Короткое замыкание в точке К7:

кА.

Короткое замыкание в точке К8:

кА.

 

.3.3 Расчет токов двухфазного КЗ в минимальном режиме

Короткое замыкание в точке К1:

кА;