Меню

Расчет тока короткого замыкания реактор



Выбор токоограничивающих реакторов с одной обмоткой

Реактор типа РТСТ-10-1600-0,35-У3

Основное назначение токоограничивающих реакторов это снижение токов короткого замыкания за реактором до требуемого уровня. Снижение токов КЗ может потребоваться например для снижения сечения кабелей, для ограничения отключающей способности выключателя или по минимальному допустимому напряжению на шинах (это делается если нужно обеспечить самозапуск двигателей).

При выборе и проверке токоограничивающих реакторов должны выполняться условия:

  • номинальное напряжение Uуст ≤ Uном;
  • номинальный длительный ток Iрасч Формула определения тока термической стойкости

  • I∞ — установившейся ток КЗ за реактором, кА;
  • tпр – время короткого замыкания, с;

В основном термическая стойкость реакторов высока. Проверка на термическую стойкость может понадобиться лишь для реакторов с малым относительным сопротивлением и при большой длительности КЗ.

Пример выбора токоограничивающего реактора с одной обмоткой

На подстанции Б2СР требуется ограничить токи короткого замыкания до уровня 8 кА. В настоящее время на шинах РУ-10 кВ максимальный ток короткого замыкания составляет 11,5 кА, когда РПН находиться в минусовом положении. Поясняющая схема представлена на рис.1.

Рис.1 - Поясняющая схема

Рис.1 — Поясняющая схема

Целью данной статьи является выбор реактора, поэтому приводить расчет ТКЗ я не буду. Значение суммарного сопротивления в точке К1 без установленного реактора составляет Х=0,47 Ом и R=0,016 Ом. Значения сопротивления кабеля от реактора до РУ-10 кВ не учитывается, в связи с не большой длиной кабельной линии.

1. Определяем допустимый расчетный ток, исходя из мощности трансформатора ТДН-16000/110-У1:

Определяем допустимый расчетный ток

Предварительно выбираем токоограничивающий реактор с вертикальным расположением фаз типа РТСТ-10-1600-0,35-У3, номинальное индуктивное сопротивление составляет 0,35 Ом.

2. Определяем суммарное сопротивление с учетом установки реактора:

X∑=Хс + Хр = 0,47 + 0,35 = 0,82 Ом

3. Определяем ток в месте короткого замыкания, приведенный к действующему напряжению 10,5 кВ, равен:

Определяем ток в месте короткого замыкания

4. Определяем ударный ток КЗ:

Определяем ударный ток КЗ

5. Определяем ток термической стойкости:

Определяем ток термической стойкости

  • I∞ — установившейся ток КЗ за реактором, кА;
  • tпр = 1,2 с – время отключения резервной защиты тр-ра короткого замыкания;

Каталожные данные на реактор типа РТСТ-10-1600-0,35-У3 приведены в таблице 1.

Каталожные данные на реактор типа РТСТ-10-1600-0,35-У3

Все каталожные и расчетные данные сводим в таблицу 2.

Источник

Расчет токов короткого замыкания. Для выбора электрооборудования, аппаратов, шин, кабелей, токоограничивающих реакторов необходимо знать токи короткого замыкания

Для выбора электрооборудования, аппаратов, шин, кабелей, токоограничивающих реакторов необходимо знать токи короткого замыкания. При этом достаточно уметь определять ток трехфазного короткого замыкания в месте повреждения, а в некоторых случаях – распределение токов в ветвях схемы, непосредственно примыкающих к этому месту. При расчете определяют периодическую составляющую тока короткого замыкания для наиболее тяжелого режима работы сети. Учет апериодической составляющей производят приближенно, допуская при этом, что она имеет максимальное значение в рассматриваемой фазе. Для решения большинства практических задач расчет ведут с рядом упрощений /8/.

Расчет токов при трехфазном коротком замыкании производят в следующем порядке:

1) Для рассматриваемой установки составляют расчетную схему; Расчетная схема — это однолинейная схема электроустановки с указанием тех элементов и их параметров, которые влияют на значение тока короткого замыкания и поэтому должны учитываться при выполнении расчетов. Расчетная схема установки должна отражать нормальный режим работы. На расчетной схеме (рисунок 4.1 и 4.2) намечают расчетные точки короткого замыкания — так, чтобы аппараты и проводники попадали в наиболее тяжелые условия работы. Исключением являются аппараты в цепи присоединений с реактором, выбираемые по току короткого замыкания за реактором.

В приведенных схемах предусмотрена раздельная работа трансформаторов по низкой стороне.

2) 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 короткого замыкания можно вести как в именованных, так и в относительных единицах. В сетях и установках напряжением до 1000 В обычно расчет производят в именованных единицах. В установках напряжением свыше 1000 В принято все сопротивления короткозамкнутой цепи приводить к базисным условиям и выражать в относительных единицах. Предварительно принимают базисную мощность Sб (100 или 1000 МВА). За базисное напряжение принимают среднее номинальное напряжение (Uб = Uср) той ступени, на которой предполагается короткое замыкание, согласно следующей шкале: 6.3; 10.5; 37; 115; 154; 230; 340; 515; 770 кВ. Таким образом, для каждой точки короткого замыкания будут свои базисные напряжения Uб и токи Iб:

(4.1)

Рисунок 4.1 — Расчетная схема (а) и схемы замещения (б) и (в) для тупиковой или отпаечной подстанции.

Рисунок 4.2 — Расчетная схема (а) и схемы замещения (б) и (в) для транзитной подстанции

Формулы для определения сопротивлений основных элементов короткозамкнутой цепи в относительных единицах при базисных условиях приведены ниже в таблице 4.1.

Таблица 4.1 — Расчетные выражения для определения приведенных значений сопротивлений

Элементы электро-установки Каталожные данные Сопротивления
Именованные единицы Относительные единицы
генератор *d(н) Sн
энерго-система Sк
Iн.отк
x*c(н) Siн
трансформатор Uк% Sн
реактор xр% Iн
линии электро-передачи xпл l Uл
обобщенная нагрузка Sн *он(н)

где Sн; Iн; x»*d(н) – номинальные параметры элементов схемы (генератора, трансформатора, системы и т. д.), МВА; кА;

Sб – базисная мощность, МВА;

Sк – мощность короткого замыкания энергосистемы, МВА;

Iн.отк –номинальный ток отключения выключателя, присоединенного к шинам энергосистемы;

Uк% –напряжение короткого замыкания трансформатора /9, 10/;

Uн – среднее номинальное напряжение в месте установки данного элемента, кВ;

xпл – погонное индуктивное сопротивление линии Ом/км;

l – длина линии, км.

Для трехобмоточных трансформаторов или автотрансформаторов напряжения короткого замыкания, приведенные к номинальной мощности трансформатора или автотрансформатора, даны для каждой пары обмоток: Uкв-н, Uкв-с, Uкс-н (в процентах). Схемы замещения таких трансформаторов (а также трансформаторов с расщепленными обмотками) и формулы для расчета сопротивлений каждой обмотки приведены в таблице 4.2.

Значения сопротивлений, найденные по формулам таблиц 4.1 и 4.2 указываются в схеме замещения в виде дроби, в числителе которой порядковый номер элемента, в знаменателе – его величина (в относительных или именованных единицах).

Таблица 4.2 — Определение сопротивлений обмоток силовых трансформаторов

Вид трансформатора Исходная схема Схема замещения Расчетные выражения
Двухобмоточный трансформатор xт% = Uкв-н%
Трехобмоточный трансформатор, автотрансформатор xтв% = 0.5 (Uкв-н% + Uкв-с% – Uкс-н%) xтс% = 0.5 (Uкв-с% + Uкс-н% – Uкв-н%) xтн% = 0.5 (Uкв-н% + Uкс-н% – Uкв-с%)
Трехобмоточный трансформатор с обмоткой низкого напряжения, расщепленной на две ветви а) xтв% = 0.125 Uкв-н% xтн1% = xтн2% = 1.75 Uкв-н% б) xтв% = Uкв-н% – 0.5 Uкн1-н2% xтн1% = xтн2% = Uкн1-н2% Uкн1-н2% задается в каталогах относительно Sн1 = Sн2 = 0.5 Sн
Группа двухобмоточных трансформаторов с обмоткой низкого напряжения, расщепленной на две ветви xтв = 0 xт1% = xт2% = 2 Uкв-н%

3) Путем постепенного преобразования (трансконфигурации) приводят схему замещения к простому виду – так, чтобы каждый источник питания или группа источников с эквивалентной ЭДС Е были связаны с точкой короткого замыкания одним сопротивлением Х*рез (рисунок 4.3).

Рисунок 4.3 — Результирующая схема замещения

Преобразование (свертывание) схемы выполняется в направлении от источника питания к месту короткого замыкания. При этом используются известные правила последовательного и параллельного сложения сопротивлений, преобразование звезды сопротивлений в треугольник и обратно, метод расщепления схем и т. п. (подробнее см. /8, 11/).

4) Полученное в результате свертывания схемы результирующее сопротивление Х*рез приводят к номинальной мощности источника, определяют Х*расч

(4.2)

где Sнс – номинальная мощность источника питания (системы), принимается равной мощности короткого замыкания на шинах этой системы, = Sнс = I»кс∙Uср.н (в зависимости от задания).

Можно также принять, что Sнс = Sб, тогда Х*расч = Х*рез.

5) По расчетным кривым /8, 10, 11/ для интересующего момента времени t определяют периодическую слагающую тока при трехфазном коротком замыкании в относительных единицах, I*nkt, если 0 (2) n∞ (подробно в /8/). При этом принимают, что XΣ1 ≈ XΣ2 (т. е. суммарные сопротивления схем прямой и обратной последовательности одинаковы). Ток прямой последовательности, I (2) *KA1t, для особой фазы находится либо по кривым (для Х (2) *расч = 2 Х*расч1), либо аналитически:

(4.5)

В именованных единицах ток поврежденной фазы при двухфазном коротком замыкании

(4.6)

Если Х*расч > 3, то расчет по кривым вообще невозможен, периодическая слагающая тока короткого замыкания в любой момент времени постоянна и определяется аналитически как для системы бесконечной мощности

(4.7)

Для проверки аппаратов на динамическую устойчивость определяют ударный ток короткого замыкания iуд, который обычно имеет место через 0,01 секунды после начала короткого замыкания:

(4.8)

где In0 – начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания;

Kуд – ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания Tа.

(4.9)

где Ta — постоянная времени равна

где Lk – индуктивность схемы .

Для конкретной схемы

(4.10)

где Xрез и Rрез – соответственно индуктивное и активное результирующие сопротивления схемы.

Значения Ta и Kуд могут быть взяты из таблицы 4.3

Ударный коэффициент может быть определен также из графика /11/, если известно Ta.

Для выбора коммутационной аппаратуры, кроме того, необходимо иметь значения периодической и апериодической составляющих тока короткого замыкания для расчетного момента времени .

Расчетное время τ, для которого требуется определить токи короткого замыкания, зависит от места к. з. и вычисляется как:

τ = tрс + tсв , (4.11)

где tрс – время срабатывания релейной защиты (не более 0,1 с);

tсв – собственное время отключения выключателя (по каталогу). Для современных выключателей оно не превышает 0,1 с;

n – количество ступеней селективности;

– продолжительность ступени селективности (0,3 – 0,5 с)

Так для ячейки отходящих линий это время τ = tрс + tсв ; для ячейки секционного выключателя — τ = tрс + tсв ; для ячейки ввода — τ = tрс + tсв и т.д.

Таблица 4.3 — Средние значения отношения X/R, ударного коэффициента Kуд и постоянной времени Ta для характерных ветвей, примыкающих к точке короткого замыкания

Наименование ветви или место К. З. X/R Kуд Ta, с
Ветвь генератор – трансформатор 30-50 1,9-1,95 0,1-0,2
Ветвь асинхронного двигателя 6,3 1,6 0,02
К.З. за линейным реактором на эл. станции 1,9 0,1
К.З. за линейным реактором на подстанции 18-20 1,85 0,06
К.З. за кабельной линией 6–10 кВ 1,4 0,01
К.З. за трансформатором Sн = 1000 кВА 6,3 1,6 0,02
К.З. на присоединении РУ ВН подстанции 1,8 0,05
К.З. на присоединении НН подстанции 1,85 0,06

Апериодическая составляющая тока короткого замыкания определяется:

(4.12)

а при условии максимального значения:

(4.13)

Для ускорения расчетов значение целесообразно определять по кривым /11/ при известных величинах τ и Tа.

Для проверки проводников на термическую стойкость при коротком замыкании пользуются понятием теплового импульса Bk, характеризующего количество теплоты, выделившейся в проводнике (иногда его называют импульсом квадратичного тока короткого замыкания).

, (4.14)

где Iпкτ – значение периодической составляющей тока короткого замыкания при t = τ;

τ – время действия релейной защиты, определяемое по формуле 4.11;

Ta – постоянная времени цепи короткого замыкания, определяемая по выражению 4.10 или по таблице 4.3.

Этот импульс учитывает как периодическую, так и апериодическую составляющую тока короткого замыкания, при этом значение Bk несколько завышено.

Для облегчения выбора аппаратуры и уменьшения объема расчетно-пояснительной записки результаты расчетов токов короткого замыкания рекомендуется свести в таблицу 4.4.

Таблица 4.4 — Сводная таблица расчета токов короткого замыкания

Номер расчетной точки и расположение на схеме подстанции , кА , кА , кА , кА , кА Sk, МВА τ, с Bk, кА 2 ∙с
точка k1 точка k2 (для ячейки ввода) ячейка секционного выключателя ячейка отходящих линий

Примечание — Точки короткого замыкания см. на расчетной схеме рисунки 4.1, 4.2.

Источник

Выбор коммутационных аппаратов и токоведущих частей распределительных устройств — Выбор токоограничивающих реакторов

Содержание материала

  • Выбор коммутационных аппаратов и токоведущих частей распределительных устройств
  • Расчетные условия для проверки
  • Выбор выключателей
  • Выбор трансформаторов тока
  • Выбор трансформаторов напряжения
  • Выбор шин закрытых распределительных устройств
  • Примеры выбора шин ЗРУ
  • Выбор жестких шин ОРУ
  • Выбор кабелей
  • Выбор кабелей по допустимому току
  • Выбор токоограничивающих реакторов
  • ПРИЛОЖЕНИЕ А

6 ВЫБОР ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИХ РЕАКТОРОВ

6.1 Расчетные условия для выбора и проверки токоограничивающих реакторов

Реакторы служат для ограничения токов К3 в электроустановках напряжением 6-10 кВ, а также позволяют поддерживать на шинах подстанции или электростанции определённый уровень напряжения при повреждениях за реакторами [14]. В электроустановках применяются как линейные, так и секционные реакторы. В качестве линейных реакторов могут применяться как одинарные, так и сдвоенные реакторы, схемы включения реакторов приведены на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Схемы включения линейных реакторов

Линейные реакторы широко применяются на электростанциях как для питания потребителей собственных нужд на ТЭЦ, так и питания потребителей промышленных предприятий. На подстанциях линейные реакторы применяются для питания потребителей.
Секционные реакторы применяются на ТЭЦ для ограничения тока К3 на шинах генераторного распределительного устройства напряжением 6-10 кВ.
Токоограничивающие реакторы выбираются по номинальному напряжению, номинальному току, номинальному индуктивному сопротивлению. Номинальное напряжение реактора выбирается таким образом, чтобы выполнялось условие
. (6.1)
Номинальный ток одинарного реактора или одной ветви сдвоенного реактора, используемого в качестве линейного, должен быть таким, чтобы выполнялось условие
. (6.2)
Номинальный ток секционного реактора должен соответствовать наибольшей мощности, передаваемой от секции к секции в следующих режимах: нормальном или аварийном, при отключении одного трансформатора связи или самого мощного генератора, подключенного к шинам ГРУ. Обычно принимают .
Индуктивное сопротивление линейного реактора определяется исходя из следующих двух условий: ограничения тока К3 до величины номинального тока отключения выключателя или тока термической стойкости кабеля , присоединенного к сборным шинам ГРУ электростанции или подстанции. Сопротивление реактора должно быть таким, чтобы выполнялись условия
(6.3)
или
, (6.4)
где — сечение кабеля, присоединенного к шинам ГРУ электростанции или подстанции.
Из двух значений определяемых выражениями (6.3) и (6.4) следует выбрать меньшее значение.
Требуемое сопротивление цепи для ограничения тока К3 до величины равно
. (6.5)
Требуемое сопротивление реактора равно
, (6.6)
где — результирующее сопротивление цепи К3 до установки реактора, которое определяется по выражению
.
После расчета выбирают тип реактора с большим ближайшим индуктивным сопротивлением и рассчитывают действительное значение периодической составляющей тока К3 за реактором.
Сопротивление секционного реактора выбирается из условий наиболее эффективного ограничения токов КЗ [1,5]. Обычно сопротивление секционного реактора принимается таким, чтобы падение напряжения на реакторе при протекании по нему номинального тока было не более , т.е.
. (6.7)
Выбранный реактор необходимо проверить на электродинамическую и термическую стойкость при протекании через него тока КЗ.
Реактор будет электродинамически стойким, если выполняется условие
, (6.8)
где — ударный ток трехфазного КЗ за реактором;
— ток электродинамической стойкости реактора.
Проверка реактора на термическую стойкость проводится по условию
, (6.9)
где — расчетный импульс квадратичного тока при КЗ за реактором;
— допустимый импульс квадратичного тока КЗ для проверяемого реактора, который определяется по формулам (1.21) или (1.22).
Необходимо также определить потерю напряжения в реакторе в нормальном и утяжеленном режимах и остаточное напряжение на шинах ГРУ электростанции или подстанции при КЗ за реактором.
Потеря напряжения в реакторе определяется по выражениям:
для одинарного реактора
, (6.10)
для сдвоенного реактора
, (6.11)
где ток, протекающий через реактор;
коэффициент связи сдвоенного реактора;
номинальное напряжение установки, где используется реактор.
Допустимая потеря напряжения в нормальном режиме не должна превышать 1,5¸2,0%, а в утяжеленном режиме — 3¸4 %.
Остаточное напряжение на шинах генераторного распределительного устройства при КЗ за реактором определяется по формуле:
, (6.12)
где периодическая составляющая трехфазного тока КЗ за реактором.
Остаточное напряжение на шинах ГРУ при КЗ за реактором должно быть не менее 65¸70 % от номинального значения.

6.2 Примеры выбора и проверки токоограничивающих реакторов
Пример 6.1 Выбрать групповой линейный реактор для ограничения тока КЗ в распределительной сети 10 кВ, присоединенной к сборным шинам ТЭЦ. Распределительная сеть состоит из шести кабельных линий сечением 3´150 мм2 каждая. Максимальный ток продолжительного режима работы для каждой линии . Ток КЗ на шинах ГРУ составляет . На отходящих кабельных линиях установлены выключатели типа ВМП-10К с током отключения . Полное время отключения КЗ . Коэффициент мощности потребителя .
Намечаем к установке сдвоенный реактор на номинальное напряжение 10кВ. К каждой ветви реактора подключено по три линии и поэтому ток каждой ветви составляет

Выбираем реактор на номинальный ток ветви 1000 А

.
Определяем результирующее сопротивление цепи КЗ при отсутствии реактора
.
Определяем допустимое значение тока КЗ в распределительной сети. Ток термической стойкости кабеля сечением 3´150 мм2 при полном времени отключения составляет в соответствии с (6.4)
,
где в соответствии с таблицей 4.2;
для ветвей, защищенных реакторами с номинальным током 1000 A и выше, согласно таблице 1.1 .
В цепи кабельных линий установлены выключатели типа ВМП10К с номинальным током отключения . Следовательно, параметры реактора определяются требованием термической стойкости кабеля.
Требуемое результирующее сопротивление цепи КЗ, исходя из допустимого значения тока КЗ 11,4 кА, должно быть не менее
.
Требуемое сопротивление реактора для ограничения тока КЗ
.
Выбираем окончательно реактор типа РБСГ102×10000,45У3 с параметрами , , .

Результирующее сопротивление цепи КЗ с учетом реактора

.
Фактическое значение периодической составляющей тока КЗ за реактором
.
Проверим выбранный реактор на электродинамическую и термическую стойкость:
,
т.е. реактор электродинамически стойкий.
Допустимое для реактора значение термического импульса при определяем по выражению (1.22). Таким образом

т.е. выбранный реактор термически стойкий.
Определим потерю напряжения в реакторе по выражению (6.11)

что меньше допустимого значения 1,5¸2,0 % .
Остаточное напряжение на шинах ГРУ при КЗ за реактором согласно (6.12) составляет
,
что лежит в пределах нормы .
Таким образом, выбранный реактор удовлетворяет всем предъявляемым требованиям.

Схема подстанции

Пример 6.2 Выбрать тип сдвоенных реакторов на вторичной стороне понижающих трансформаторов типа ТД40000/110/10,5. Трансформаторы работают раздельно. В распределительном устройстве ток КЗ не должен превышать 12 кА. Коэффициент аварийной перегрузки трансформатора при отключении второго трансформатора 1,25 .

Рисунок 6.2-Схема подстанции

Номинальное напряжение реактора . Определим расчетный ток ветви сдвоенного реактора при отключении одного трансформатора.
.
Принимаем к установке реактор с номинальным током ветви .
Сопротивление реактора определим из условия ограничения тока КЗ до величины . За базисные величины принимаем номинальный ток и номинальное напряжение реактор.
Результирующее сопротивление цепи КЗ с учетом ограничения тока КЗ до значения равно
.
Требуемое сопротивление реактора для ограничения тока К3 равно
,
где .
Принимаем к установке сдвоенный реактор типа РБСД-10-2х1600-0,25У3 с параметрами .
Результирующее сопротивление цепи К3 с учетом реактора равно
.
Фактическое значение периодической составляющей тока К3 за реактором равно
.
Таким образом, выбранный реактор удовлетворяет условию ограничению тока К3.

Пример 6.3 Для схемы ТЭЦ, представленной на рисунке 6.3, выбрать секционные реакторы и определить потери напряжения в них в нормальном режиме работы. К шинам ГРУ подключено 4 генератора мощностью по 63 МВт. Графики нагрузок генераторов и потребителей ровные: . Расход электроэнергии на собственные нужды составляет 10% от мощности станции. Коэффициент мощности генераторов и потребителей равен 0,8. Нагрузка по секциям распределена равномерно.

Рисунок 6.3 – Схема ТЭЦ

Рассчитаем мощности, протекающие через реакторы в нормальном режиме, при отключении одного генератора, при отключении одного трансформатора и при разрыве кольца.
В нормальном режиме работы через каждый секционный реактор протекает мощность
.
При отключении одного генератора через каждый секционный реактор протекает мощность
.
При отключении одного трансформатора, например T1, через каждый секционный реактор протекает мощность
,
.
При разрыве кольца, например, отключен реактор LR4, через секционные реакторы протекает мощность
,
.
Расчетным режимом является режим отключения одного трансформатора:
.
Принимаем к установке реактор типа РБГ-10-2500-0,14УЗс параметрами .

Ток через реакторы в нормальном режиме равен

.
Потеря напряжения в реакторе в нормальном режиме, согласно (6.10) равна
,
что меньше допустимого значения потерь.

Источник

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

расчет токов кз

В этой статье мы ниже рассмотривает пример расчет из курсового проекта тока КЗ. Скажем сразу, расчетов токов КЗ целое исскуство, и если Вам необходимо рассчитать токи КЗ для реальных электроустановок, то лучше скачать следующие методические пособия разработанные Петербурским энергетическим университетом повышения квалификации и всё сделать по ним.

1. И.Л. Небрат. Расчеты токов короткого замыкания в сетях 0,4 кв — скачать;

2.И.Л.Небрат, Полесицкая Т.П. Расчет ТКЗ для РЗ, часть 1 — скачать;

3.И.Л.Небрат, Полесицкая Т.П. Расчет ТКЗ для РЗ, часть 2 — скачать.

Так же полезно будет иметь под рукой программы, которые помогут Вам точно расчитать токи КЗ. Данных программ в настоящее время много и Вы можете найти большое количество различного софта в интернете, на который Вы можете потратить от часа до нескольких дней, чтобы разобраться как в нём работать. Ниже я выложу перечень программ в файле ворд, в котором указаны производители программ и как и где их можно получить (ссылок на скачивание в файле нет). А также выложу одну программу для расчета токов КЗ в сетях 0.4кВ. Данная программа очень древняя, но и такая же надежная как весь совеский аэрофлот. Работает из под DOSa. Эмулятор в файле скачивания. И так:

1. Переченьпрограмм расчетов ТКЗ и уставок РЗ (если Вы знаете какие-то другие программы, то пишите на pue8(г а в)mail.ru). Мы их включим в перечень.;

2. Программа для расчета токов КЗ в сетях 0.4 кВ.

Если Вам необходим расчет для курсового проекта или учебного задания, то ниже приведен не большой расчет, который в этом Вам поможет.

В задании к курсовому проекту приводятся данные об эквивалентных параметрах сети со стороны высшего напряжения рабочих трансформаторов СН (ТСН) и со стороны высшего напряжения резервных трансформаторов СН (РТСН). В соответствии с рис.2.1, приводятся: ток КЗ на ответвлении к ТСН (3) по I , кА при номинальном напряжении генератора Uгн, кВ или эквивалентное сопротивление сети со стороны ВН ТСН ТСН э X , Ом. Имеет место следующая зависимость:

Расчетная схема для определения токов КЗРис.2.1. Расчетная схема для определения токов КЗ при расположении точек КЗ на секциях СН 6(10) кВ и 0,4(0,69) кВ.
Для резервных трансформаторов СН задается ток к.з. на шинах ОРУ в точке включения РТСН (3) по I , кА при среднеэксплуатационном напряжении ОРУ ср U , кВ или эквивалентное сопротивление системы в точке включения РТСН РТСН э Х , Ом:
Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия
Учитывается возможность секционирования с помощью токоограничивающих реакторов секций РУСН-6 кВ. Это дает возможность применить на секциях за реактором более дешевые ячейки КРУ с меньшими токами термической и электродинамической стойкости и меньшим номинальным током отключения, чем на секциях до реактора, и кабели с меньшим сечением токопроводящих жил.

Расчет ведется по среднеэксплуатационным напряжениям, равным в зависимости от номинального напряжения 1150; 750; 515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,66; 0,525; 0,4; 0,23, и среднеэксплуатационным коэффициентам трансформации. В учебном пособии расчеты по определению токов КЗ в относительных (базисных) единицах применительно к схеме Ленинградской АЭС с тремя системами напряжения (750, 330, 110 кВ) и напряжением 6,3 кВ проводились с учетом как действительных, так и среднеэксплуатационных коэффициентов трансформации трансформаторов и автотрансформаторов.

Показано, что расчет по среднеэксплуатационным напряжениям не вносит существенных корректировок в уровни токов КЗ. В то же время требуется серьезная вычислительная работа методом последовательных приближений, чтобы связать уровни напряжения генераторов, значения их реактивных мощностей с учетом коэффициента трансформации АТ связи, рабочих и резервных ТСН и напряжений на приёмных концах линий. При сокращении числа переключений трансформаторов и АТ связи с РПН из соображений надежности работы блоков задача выбора отпаек РПН становится менее актуальной.

Схема замещения в случае наличия реактора при питании секций

Схемы замещения для точек КЗ на напряжениях 6,3 и 0,4 кВ приведены на рис.2.2.
Все сопротивления приводятся к базисным условиям и выражаются либо в относительных единицах (о.е.) либо в именованных (Ом). В начале расчета необходимо определиться, в каких единицах будут производиться вычисления, и сохранять данную систему единиц до конца расчетов. Методики определения токов КЗ с использованием относительных и именованных единиц равноправны.

В работе приводятся методики расчетов в относительных и в именованных единицах, как с учетом действительных коэффициентов трансформации, так и по среднеэксплуатационным напряжениям.

В работе приводятся расчеты как в относительных, так и в именованных единицах для простейших схем 0,4 кВ, где нужно учесть не только индуктивное, но и активное сопротивления.

Рис.2.2. Схема замещения в случае наличия реактора при питании секций 6(10) кВ СН: а – от рабочего ТСН; б – от резервного ТСН Для расчета в относительных единицах задают базисную мощность Sбаз, базисное напряжение Uбаз и вычисляют базисные токи Iбаз. В качестве базисной целесообразно принять номинальную мощность трансформатора СН: Sбаз = SТСН, МВА. Базисное напряжение принимают, как правило, равным для точек К1, К2 Uбаз1,2 = 6,3 кВ; для точек К3, К4 Uбаз3,4 = 0,4 кВ. Заметим, что при расчете в относительных единицах можно выбрать любые другие значения Sбаз, Uбаз.

Базисные токи в точках короткого замыкания К1 – К4, кА:

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособияПри расчетах в именованных единицах задают только базисное напряжение Uбаз – напряжение той точки, для которой рассчитываются токи КЗ: для точек К1, К2 Uбаз1,2 = 6,3 кВ; для точек К3, К4 Uбаз3,4 = 0,4 кВ.
Сопротивления сети в точках включения рабочего хсист1 и резервного хсист2 трансформаторов СН приводятся к базисным условиям по формулам:
в относительных единицах:
Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособиягде uкв-н – напряжение короткого замыкания ТСН между обмоткой ВН и обмотками НН, включенными параллельно, о.е.;
uкн-н – напряжение короткого замыкания ТСН между обмотками НН, приведенное к половинной мощности ТСН, о.е.;
SТСН – номинальная мощность ТСН, МВА.

При использовании справочников для определения напряжения короткого замыкания uкн-н следует обращать внимание на указанный в примечаниях смысл каталожных обозначений. Если напряжение короткого замыкания uк НН1-НН2 отнесено в каталоге к номинальной мощности трансформатора, то данное uк НН1-НН2 необходимо пересчитать для половинной мощности, разделив на 2. В случае неверной подстановки в формулы (2.5), (2.5′) зачастую сопротивление хв получается отрицательным. Например, для ТСН марки ТРДНС-63000/35 в табл.3.5 справочника uкв-н = 12,7% и uкн-н = 40% отнесены к полной мощности трансформатора – см. примечание к таблице.

В этом случае в скобках формул (2.5), (2.5′) должно стоять выражение (0,127 – 20,2 ). Например, для РТСН марки ТРДН-32000/150 в табл.3.7 справочника uкв-н = 10,5% и uкн-н = 16,5% отнесены к половинной мощности трансформатора. При этом в скобках формул (2.5), (2.5′) должно быть (0,105 – 20,165 ). На блоках мощностью до 120 МВт используются двухобмоточные трансформаторы собственных нужд без расщепления. В этом случае сопротивление ТСН или РТСН вычисляется по формулам:

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

в относительных единицах:
где uкв-н – напряжение короткого замыкания трансформатора между обмотками высшего и низшего напряжений, о.е.;
Sбаз, SТСН, SРТСН имеют тот же смысл, что и в формулах (2.5), (2.5′), (2.6),(2.6′).

Сопротивление участка магистрали резервного питания:

в относительных единицах:

где Худ – удельное сопротивление МРП, Ом/км;
МРП – длина МРП, км;
Uср – среднеэксплуатационное напряжение на первой ступени трансформации, кВ.

Сопротивление трансформатора собственных нужд 6/0,4 кВ:

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

в относительных единицах:
где SТ 6/0,4 – номинальная мощность трансформатора, МВА.
Аналогично рассчитывается сопротивление трансформатора 10,5/0,69 кВ.

Сопротивление одинарных токоограничивающих реакторов Хр задается в Омах и для приведения к базисным условиям используют формулы:

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

в относительных единицах:
В некоторых каталогах сопротивление токоограничивающих реакторов Хр приводится в процентах и для приведения к базисным условиям используют формулы:

в относительных единицах:

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

где Iрн – номинальный ток реактора, кА, определяемый по мощности тех электродвигателей, которые предполагается включить за реактором.

Индуктивное сопротивление реактора Хр определяют по допустимому току КЗ за реактором Iп0доп. Значение Iп0доп связано с номинальным током отключения предполагаемых к установке за реактором выключателей (Iп0доп — Iоткл.н).

Одновременно происходит и снижение теплового импульса тока КЗ за реактором Вдоп, что благоприятно для выбора сечения кабелей по условиям термической стойкости и невозгорания. При определении Iп0доп и Вдоп следует учитывать, что реактор не в состоянии ограничить подпитку точки КЗ от двигателей за реактором Iпд0 и ухудшает условия их пуска и самозапуска, т.е.

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

где Iпс – периодическая составляющая тока подпитки точки КЗ от ветви, в которую предполагается включить реактор;

Iпд0 – ток подпитки от двигателей за реактором.
Потеря напряжения U в одинарном реакторе при протекании токов рабочего режима I:

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

Сопротивление эквивалентного двигателя на каждой секции определяется через его мощность или через коэффициент загрузки Кзгр и номинальную мощность трансформатора СН. При отсутствии токоограничивающего секционного реактора и использовании на первой ступени трансформатора с расщепленными обмотками имеем:

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

В случае различия расчетных мощностей двигательной нагрузки Sд1, Sд2, в дальнейшем расчете сопротивления эквивалентного двигателя будет участвовать максимальная из них, вне зависимости от способа питания секций 6,3 кВ (от рабочего и резервного ТСН).

При использовании секционного токоограничивающего реактора определяется его проходная мощность Sр по формуле (2.12) и далее – мощности двигателей:

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

при использовании РТСН для замены рабочего ТСН энергоблока, работающего на мощности. Наличие предварительной нагрузки РТСН характерно для блоков генератор-трансформатор без генераторных выключателей. При наличии выключателя в цепи генераторного токопровода, что предусмотрено действующими нормами технологического проектирования, пуск и останов энергоблока обычно осуществляется от рабочего ТСН и надобности в использовании РТСН в этих режимах не возникает. Поэтому для схем с генераторными выключателями можно принимать ТСН згр к = РТСН згр к = 0,7. При отсутствии выключателей в цепи генераторного токопровода РТСН згр к возрастает.

Наличие секционного токоограничивающего реактора приводит к изменению распределения двигателей по сравнению с вариантом без реактора и к изменению доли подпитки ими точек КЗ до и после реактора. При КЗ в точке К2 не следует учитывать подпитку от двигателей, включенных до реактора, а при КЗ в точке К1 не следует учитывать подпитку от двигателей, включенных за реактором.

По вычисленным мощностям двигателей Sд определяют приведенные сопротивления двигательной нагрузки в вариантах при отсутствии реактора и при его наличии:

Источник

Читайте также:  Уравнение мгновенного значения тока формула
Adblock
detector