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;