Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

 

Расчет токов короткого замыкания рекомендуется выполнять в именованных единицах. Значения всех величин допустимо определять для начального момента короткого замыкания (КЗ). Расчеты выполняются без учета сопротивления нагрузки и переходных сопротивлений в местах КЗ.

    Все расчеты токов КЗ производятся при приведении сопротивлений к одному напряжению, как правило, к высшему.

    В сетях до 35 кВ (сети с изолированной нейтралью) достаточно рассчитать токи при трехфазных и двухфазных КЗ. В сетях 110 кВ и выше (сети с заземленной нейтралью) необходимо определять токи при трехфазных, двухфазных на землю и однофазных на землю КЗ.

    Питающая система задается мощностью КЗ на шинах ГПП, по которой определяется сопротивление системы

.                                                                                                       (1)

    Для расчетов защит принимать значение мощности КЗ, указанные в табл.1

                                                                                                                       Таблица 1

Значения мощности КЗ для расчетов токов КЗ

Напряжение, кВ	Максимальное значение мощности КЗ, МВА	Минимальное значение мощности КЗ, МВА
220	7000	4000
110	5000	1500
35	1500	600

 

Сопротивление ВЛ: .

    Сопротивление трансформаторов определяется по напряжению КЗ  и номинальной мощности

.                                                                                                               (2)

      Трехфазный ток КЗ при внешнем КЗ определяется по формуле

,                                                                                                                   (3)

      где  - суммарное сопротивление всех элементов до места КЗ. Например, для двухобмоточного трансформатора

,

    для трансформатора с расщепленной обмоткой НН

                                                         

           и т.д.

    Для определения тока КЗ на любой ступени трансформатора необходимо найденное значение  привести к напряжению ступени, например

.                                                                                                                 (4)

    Для трансформаторов с РПН следует учитывать изменение сопротивления ВН в зависимости от положения регулятора РПН. Для понижающих трансформаторов общего назначения при уменьшении коэффициента трансформации ( ) сопротивление уменьшается по сравнению со средним значением, а при увеличении коэффициента трансформации ( ) увеличивается. При этом

,                                           (5)

 

,            (6)                       

    где  (%) - половина полного (суммарного) диапазона регулирования напряжения; значения (%) и (%) приведены в табл. 3 и 4 приложения. Однако для двухобмоточных трансформаторов 110 кВ мощностью 10 МВА и выше при полном диапазоне регулирования напряжения на стороне ВН (±16%) . Однако в ГОСТ 721-77 указано, что максимальным напряжением для сети класса 110 кВ является , поэтому наибольшим реальным напряжением регулируемой обмотки ВН для этих трансформаторов следует считать . Значение U_к этого промежуточного ответвления может быть достаточно точно определено по кривой изменения U_к в зависимости от ответвления регулируемой обмотки. Кривая строится по трем значениям U_к, указанным в ГОСТ или паспорте трансформатора. Наибольшие междуфазные значения напряжения, регламентируемые ГОСТ для всех классов  напряжения приведены в табл. 1 приложения.

Вычисление максимального тока КЗ следует производить при наименьшем сопротивлении питающей сети ( ) и в максимальном режиме системы S_{к max}. Значение тока КЗ на стороне ВН трансформатора при внешнем КЗ

,                                                                         (7)

.                                                                 (8)

      Вычисление минимального тока КЗ следует производить при наибольшем сопротивлении питающей сети x_{т max} в минимальном режиме системы (S_{к min})

,                                                                        (9)

.                                                      (10)

 

    Для выбора параметров срабатывания токовых защит должны быть рассчитаны, как правило, максимальные токи в защите, а для оценки чувствительности - минимальные. Эти режимы следует определять с учетом конфигурации сети, режима заземления нейтралей и т.д.

Таблица 2

Пример расчета токов трехфазного КЗ

 

Мощность трансформатора (МВА) и напряжение (кВ)	Мощность КЗ системы, МВА	Ток трехфазного КЗ (А) на шинах НН подстанции, приведенное к
		115 кВ	10,5 кВ
Sт ном = 25 МВА, Uвн = 115 кВ, Uнн=10,5 кВ.	Sк max = 5000	580	6360
	заданное
	Sk min =1500	555	6100

Выбор трансформаторов тока

    Трансформаторы тока (ТА) выбирают по следующим параметрам:

1) по номинальному напряжению сети в месте установки ТА:

U_с £ U_ном ;

2) по первичному току обмоток ТА:

.

    По каталогу выбирается ТА с номинальным первичным током, ближайшим большим максимального рабочего тока цепи, в которую он включается. Для цепей защиты следует использовать ТА с первичным номинальным током не менее 100...150 А. Вторичный номинальный ток ТА равен 5 А;

3) по условиям окружающей среды (внутренней или наружной установки), по конструкции и классу точности.

    Целесообразно выбирать ТА с несколькими вторичными обмотками: класса точности не менее 0,5 для присоединения измерительных приборов и класса точности 3 (Р) для присоединения реле;

4) по электродинамической стойкости:

,

,

где i_у - ударный ток КЗ по расчету (значение коэффициента к_у по табл. 2 приложения);

    к_эд - кратность электродинамической стойкости по каталогу;

    i_дин - ток электродинамической стойкости.

5) по термической стойкости:

,

,

где B_к - тепловой импульс по расчету;

    к_т - кратность термической стойкости по каталогу;

    t_тер - время термической стойкости по каталогу;

    I_тер - ток термической стойкости.

    6) по допустимой погрешности (на 10% погрешность);

    а) определяется первичный расчетный ток

,

где  - ток внешнего трехфазного КЗ (расчет по примеру табл. 2),

    к_а - для дифференциальной защиты (учет апериодической составляющей);

    б) расчетная кратность первичного тока:

,

где a = 0,8 - поправка к действительной кратности;

    в) по кривым предельной кратности для выбранного ТА (тип, класс точности)  определяется допустимая нагрузка ТА - z_{н доп};

    г) определяется фактическая нагрузка ТА z_н, которая должна быть не более z_{н доп}, т.е. z_н £ z_{н доп}. z_н с учетом соединений ТА и вторичной нагрузки.

    В общем виде:

z_н= z_пр+ z_р+ z_пер,                                                                                               (11)

где  - сопротивление реле;

    S - потребляемая мощность;

    I - ток.

Принимать для расчетов: на стороне 110 кВ z_р=0,35 Ом, на стороне 6-10 кВ z_р=0,15 Ом.

    z_пер - переходное сопротивление контактов (z_пер = 0,05-0,1 Ом);

    z_пр - сопротивление соединительных проводов.

Допустимое сопротивление проводов:

- для соединения ТА в звезду

z_пр=z_н.доп – z_р – z_пер,                                                                                            (12)

- для соединения ТА в треугольник

.                                                                                       (13)

Сопротивление соединительных проводов зависит от длины проводов от ТА до реле, сечения провода, материала

,                                                                                                      (14)

где r - удельное сопротивление материала провода. На подстанции с высшим напряжением 220 кВ и выше применяются провода с медными жилами (r = 0,0175 Ом·мм²/м), в остальных случаях применяются провода с алюминиевыми жилами (r = 0,0283 Ом·мм²/м).

    l_рас - расчетная длина, зависящая от схемы соединения ТА:

- при соединении ТА в неполную звезду

,

где l - длина (в одну сторону) от ТА до реле.

- при соединении ТА в полную звезду

,

    - при фазном включении ТА

.

    В расчетах можно принимать l = 65 м (со стороны высокого напряжения), l = 45 м (со стороны 6-10 кВ).

    Определяется расчетное сечение проводов

.                                                                                                       (14)

    Если в расчетном сечении проводов менее 4 мм² для алюминиевых жил и менее 2,5 мм² для медных жил, то необходимо выбрать сечение проводов в соответствии с ПУЭ, т. е. для медных жил - 2,5 мм².

    Полученный при этом запас по сечению позволяет обеспечить допустимую (10%) погрешность ТА.

Таблица 3

Пример проверки ТА для защиты трансформатора 25 МВА

Наименование величин	Расчетные формулы	Трансформатор 25 МВА. Числовые значения для сторон
		115 кВ	10,5 кВ
1	2	3	4
Тип и схема соединения ТА		ТВТ-110 200/5	ТПШЛ-10 Р/Р 2000/5
Расчетный первичный ток, А		754	8268
Расчетная кратность тока		4,71	5,17
		Продолжение табл. 3
1	2	3	4
Допустимая нагрузка ТА, Ом	(по кривым 10% погрешности)	4	8
Сопротивление реле защиты, Ом		0,35	0,15
Допустимое сопротивление проводов (в один конец), Ом	для ТА в ∆ Ом; zпр=zн.доп – zр – zпер для ТА в  Ом.	0,967   -	-   3,9
Длина проводов в один конец, м	l	65	45
Допустимое сечение проводов, мм2    расчетное принятое		1,9 4	0,327 4