Задание
1. Выбрать электрическую схему главной понизительной подстанции.
2. Вычислить токи короткого замыкания для выбора оборудования.
3. Выбрать оборудование ГПП.
4. Выбрать и рассчитать комплекс защит линии, отходящей от ГПП к РП.
Исходные данные
1. Мощность системы SС=1500МВА.
2. Длина линии 110 кВ LЛ1= IЛ2=20 км.
3. Мощность трансформаторов 110/10кВ Sном т1= Sном т2=25МВ·А.
4. Напряжение короткого замыкания uк=10,5%.
5. Мощность, необходимая для собственных нужд подстанции 50кВ·А.
6. Максимальная нагрузка предприятия Sрм=25МВ·А.
7. Нагрузка РП РмрРП=5МВт.
8. cos φ = 0,95
Выберем схему ГПП с разъединителями и короткозамыкателями без выключателей и сборных шин на стороне высшего напряжения, так как такая схема является наиболее экономичной. На стороне низшего напряжения используем КРУ выкатного исполнения с двумя секциями шин.
Принципиальная силовая схема ГПП представлена на рис. 1.
Расчет токов короткого замыкания
Номинальный режим работы электроустановки характеризуется номинальными параметрами: Uном. Sном. Iном. Xном. Для того чтобы сопротивление схемы замещения были соизмеримы, ипользуют относительные единицы приведенные к базисным условиям
Ввиду отсутствия данных о воздушной линии 110кВ, примем ее сечение З×95мм2.
Примем базисную мощность 100МВ·А.
Для точки к-1 базисное напряжение Uб1=115кВ.
Составим расчетную схему рис. 2
Рисунок – 2
Рисунок – 3
Вычислить базисные относительные сопротивления (для точки К-2):
Упрощаем схему замещения в точке К – 2 до вида:
Рисунок – 4
Определим результирующее полное сопротивление до точки к.з.
Определим ток короткого замыкания
Определим ударный ток
Вычислив значение постоянной времени Та по рис. 3.2 [2] определим значение ударного коэффициента: Ку=1,8.
Для точки к-2 базисное напряжение Uб2=10,5кВ.
Определим мощность короткого замыкания в момент отключения выключателя
Вычислим базисные относительные сопротивления (для точки К-1)
Рисунок 4 – схема замещения для точки К-1
Упрощаем схему замещения в точке К – 1 до вида:
Рисунок – 6
2,47 < 3 => применяем графоаналитический метод расчета.
По расчетным кривым определяем кратность периодической составляющей I0 к.з. для моментов времени: 0с; 0,2с; ∞.
Кп0 = 3,4; Кпτ = 2,4; Кп∞ = 2,0.
Определим действующее значение периодического тока замыкания в различные моменты времени
I0 = Iном.u · Кп0 = 7,53 · 3,4 = 25,6 кА
Iτ = Iном.u · Кпτ = 7,53 · 2,4 = 18,1 кА
I∞ = Iном.u · Кп∞ = 7,53 · 2,0 = 15,1 кА
Определим ток ударный в точке К – 1
iу = 1,41· I0 · Kу = 1,41 · 25,6 · 1,8 = 65,2 кА
Определим мощность короткого замыканияв момент отключения выключателя
Sτ = 1,73· Iτ · Uб = 1,73 · 18,1 · 115 = 3605 МВ · А
Выбор высоковольтного оборудования
Все высоковольтное оборудование выбирают по номинальным параметрам:
– по номинальному току (по условию нагрева);
– по номинальному напряжению (пробой изоляции).
После того как выбрали оборудование, по этим параметрам проводят проверку на термическую и электродинамическую устойчивость току короткого замыкания.
Кроме того, некоторое оборудование имеет специфические условия проверки: высоковольтные выключатели проверяют на отключающую способность по току и мощности короткого замыкания. ............
