Электроснабжение насосной станции

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.

Расчетным видом КЗ для выбора или проверки параметров электрооборудования обычно считают трехфазное КЗ. Однако дл

я 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 СЭС 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 независящими от тока индуктивные сопротивления во всех элементах короткозамкнутой цепи;

- не учитываются токи намагничивания трансформаторов.

В зависимости от назначения расчета токов КЗ выбирают расчетную схему сети, определяют вид КЗ, местоположение точек КЗ на схеме и сопротивления элементов схемы замещения.

5.1 Расчёт токов короткого замыкания в установках

напряжением выше 1000В.

Расчёт токов КЗ в установках напряжением выше 1кВ имеет ряд особенностей по сравнению с расчётом токов КЗ в установках напряжением до 1кВ. Эти особенности заключается в следующем:

1) активные сопротивления элементов системы электроснабжения при определении тока КЗ не учитывают, если выполняется условие:

Rå<(Xå/3), (5.1)

где Rå и Xå суммарные активные и реактивные сопротивления элементов системы электроснабжения до точки КЗ;

2) при определении токов КЗ учитывают подпитку от присоединенных к данной сети синхронных компенсаторов, синхронных и асинхронных электродвигателей. Влияние асинхронных электродвигателей на токи КЗ не учитывается при мощности электродвигателей до 100кВт в единице, если электродвигатели отделены от места КЗ одной ступенью трансформации, а также при любой мощности, если они отделены от места КЗ двумя и более ступенями трансформации либо если ток от них может поступать к месту КЗ только через те элементы, через которые проходит основной ток КЗ от сети и которые имеют существенное сопротивление (линии, трансформаторы и т.п.) [17].

Расчёт токов КЗ будем вести в относительных единицах. При этом все величины сравнивают с базисными, в качестве которых принимают базисную мощность Sб и базисное напряжение Uб. За базисную мощность принимаем мощность энергосистемы, то есть Sб = 1300 МВА, а сопротивление системы Хс=0,48 о.е. В качестве базисного напряжения принимают среднее напряжение той ступени, на которой имеет место КЗ. Сопротивление элементов системы электроснабжения приводят к базисным условиям.

Электрическая схема и схема замещения для расчетов токов КЗ приведены на рис. 5.1-5.2.

Расчет токов КЗ в точке К-1.

Базисное напряжение: UБ(К-1) = 37,5 кВ.

Базисный ток: (5.2)

Сопротивление системы, приведенное к базисным условиям:

(5.3)

Сопротивления воздушных ЛЭП [16]:

(5.4)

Постоянная времени затухания апериодического тока для точки К-1 [5,10,16]:

(5.5)

где X(k-i)å, R(k-i)å - соответственно индуктивное и активное сопротивления цепи КЗ;

(5.6)

Ударный коэффициент для точки К-1 [16]:

(5.7)

Полное сопротивление схемы замещения до точки К-1:

(5.8)

Начальное значение периодической составляющей тока К.3. в точке К-1:

(5.9)

где Е"с — приведенное значение сверхпереходной ЭДС системы.

Действующее значение периодической составляющей тока К.3. от источника электроснабжения (системы) к моменту времени размыкания силовых контактов выключателя принимается равным начальному значению периодической составляющей [10]:

I" Пt(К1) = I”ПO(К1).

Ударный ток КЗ в точке К-1 [5,10,16]:

(5.10)

Расчет токов КЗ в точке К-2.

Базисное напряжение: UБ(К2) = 10,5 кВ.

Базисный ток:

Сопротивление тpaнcфopмaтopa ТДН - 16000/110

Постоянная времени затухания апериодического тока для точки К-2 [5,10,16]:

Ударный коэффициент для точки К-2 [16]:

Полное сопротивление схемы замещения до точки К – 2:

Начальное значение периодической составляющей тока К.З. в точке К – 2

Согласно условия (5.1): I”ПО(К-2) = 6,645 кА.

Определим ток подпитки от синхронных двигателей (СД).

Сопротивление СД:

(5.11)

где (5.12)

Ток подпитки от СД:

(5.13)

Действующее значение периодической составляющей тока КЗ от СД к моменту времени t [10]:

I”П.СД=I”ПО.СД × g(t) = 5,135 ×0,58 = 2,978 кА, (5.14)

где t - расчетное время отключения выключателя [10,18]

t = tpз.min + tc.в.oткл = 1 + 0,07 = 1,07 с; (5.15)

tpз.min - минимальное время срабатывания релейной защиты, принимается равным 0,01 с для первой ступени защиты и 0,01 + Dtc для последующих ступеней, где Dtс - ступень селективности (0,3 – 0,5 с);

tс.в.откл. – собственное время отключения выключателя;

g(t) = IПt/Iпо - определяется по рис. 2.25 [10].

Суммарное начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-2:

I”ПО(К-2)å = I”ПО(К-2) + I”ПО.СД. = 6,645 + 5,135 = 11,78 кА.

Суммарное значение периодической составляющей тока КЗ к моменту времени t в точке К-2:

I”ПО(К-2)å= I”ПО(К-2) + I”Пt.СД. = 6,645 + 2,978 = 9,623 к.А.

Ударный ток К3 в точке К-2 :

где КудСД – ударный коэффициент тока КЗ (табл. 2.45. [10]).

 Скачать реферат