Пример расчета ТКЗ для выбора токоведущих частей и электрических аппаратов в главной схеме ТЭЦ

Пример 8.

Рассчитать ТКЗ для выбора токоведущих частей и аппаратов в цепи генератора и сборных шин ГРУ главной схемы ТЭЦ, приведенной на рис. 5.3. По упрощенной схеме составляем расчетную схему рис.6.1.

 

                

 

Рис.6.1 Расчетная схема установки

 

Исходные данные:

электрическая система С: S _ном =1000 МВА;

U _ном =110 кВ; Х_*с=1.2;

линии электропередачи Wl и W 2: l = 50 км;

Х_пог=0,4 Ом/км

трансформаторы связи Т1 и Т 2:

                   тип ТДЦ ТН-80000/110;

U _вн =115 кВ; U _сн =38.5 кВ; U _нн =11 кВ;

U _{к вн-сн} =11%; U _{к вн-нн} =18,5%; U _{к сн-нн} =7%;

генераторы G1, G2 и G3: тип ТФ-63-2;

              S _ном =78,75 МВА ; U _ном =10,5 кВ ;

                   с osφ _ном =0,8;

секционный реактор LR1 и LR2: тип РБДГ10-4000-018;

U _ном =10кВ; I _ном =4000А; Х _P =0,18 Ом;

I _тер =25,6 кА; t _тер =8с; i _дин =65кА;

Для расчета тока трехфазного КЗ в точке К1 на основании расчетной схемы составляется схема замещение прямой последовательности. Определяется значение базисных единиц и параметров схемы замещения в системе относительных единиц при S _б =1000 МВА и U _б =10,5 кВ. Значение сверхпереходных ЭДС источников принимаем в соответствии с рекомендациями табл.3.2 [1]:

для системы

для генераторов G1, G2 и G3  но учитывая нагрузку, подключенную к шинам ГРУ- 10,5 кВ, уменьшаем до величины

Производим расчет сопротивлений в выбранной системе единиц, используя формулы, приведенные в табл. 3.4 [3]

 

        (для точки К1);

 

             

 

 

Из-за отрицательных значений принимаем Х₅-=Х₆=0.

      

      

 

      

Схема замещения представлена на рис.6.2    

 

     

           

     

 

   

 

   

Рис.6.2. Эквивалентная схема замещения и пути ее

преобразования (а, б, в, г)

 

 

  Упрощаем (преобразуем) схему рис.6.2 относительно расчетной точки К1 с учетом возможных путей протекания токов от источников к месту КЗ. Последовательное сложение сопротивлений 1 и 2, а также параллельное сложение 3 и 4 дает дальнейшее преобразование схемы:

 

                                           

                                

 

Генераторы G1 и G2 имеют одинаковые ЭДС, вследствие чего их можно объединить в эквивалентную машину. При таком объединении образуется треугольник сопротивлений 9, 10 и 12, который преобразуется в звезду.

 

                                ;

 

                                :

 

                                .

Последовательное сложение сопротивлений 14 и 17, 18 и 13 и происходит дальнейшее преобразование схемы рис. 6.2 в.

 

                               

                               

 

Продолжаем преобразования схемы.

                                ;

                                           .

В результате получаем схему рис. 6.2 г.

Эквивалентная ЭДС луча Е4 и системы

 

                                .

Окончательная схема рис 6.2 д, где

 

                  

 

Производим расчет токов трехфазного КЗ в точке К1. Определяем ток КЗ как сумму токов в отдельных ветвях схемы.

Ветвь генератора G3:

              или в именованных единицах

 

; Т_а=0,25 по [3] табл.3.7

 

 

Ветвь от эквивалентного источника:

или в именованных единицах

 

      

 

 

Суммарный ток в точке К1:

     

     

Расчет ТКЗ в других точках короткого замыкания схемы ТЭЦ выполняют подобно рассмотренным примерам в первой части данного пособия.

        и  определяем по формулам табл.3.12 [3] с учетом собственного времени отключения установленного выключателя и с учетом типовых кривых рис.3.8 [3].

 

       Таблица 6.1. Значение токов КЗ

                 

Источник	In,o, кА	In, t ,, кА	i у , кА	ia, t , кА
G1, G2+система	41,25	31,2	11,34	17.3
G3	31,07	22,19	85,4	26,44
Итого на шинах 10,5 кВ	72.32	53,39	198,8	43,74