Расчет токов короткого замыкания, Составление схемы замещения и определение ее параметров - Расчет трансформаторной подстанции
Составление схемы замещения и определение ее параметров
Расчет токов короткого замыкания производится для выбора и проверки электрического оборудования, а также уставок электрических аппаратов релейной защиты. При необходимости намечаются мероприятия по ограничению токов короткого замыкания.
Короткие замыкания возникают при нарушении изоляции электрических сетей по причине ее старения или пробоя, обрывов проводов с падением на землю, механических повреждений изоляции кабельных линий, ударов молнии в линии электропередач, неправильных действий обслуживающего персонала.
Короткие замыкания, как правило, сопровождаются увеличением токов в поврежденных фазах до значений, превосходящих в несколько раз номинальные значения.
Протекание токов КЗ приводит к увеличению потерь электроэнергии в проводниках и контактах, что вызывает их нагрев. Нагрев может ускорить и разрушение изоляции, вызвать сваривание и выгорание контактов и т. д. Поэтому проводники и аппараты должны проверяться на термическую стойкость.
Протекание токов КЗ сопровождается также значительными электродинамическими усилиями между проводниками, под действием этих усилий изоляция и токоведущие части могут быть разрушены. Поэтому электрическое оборудование должно проверяться на электродинамическую стойкость.
В настоящее время при расчете токов короткого замыкания используют ПЭВМ. Разработаны специальные комплексы программ, позволяющие оперативно и точно определить необходимые величины, вывести результат в виде таблиц и расчетных схем. Научно-исследовательским институтом энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" был разработан комплекс программ для расчета электрических величин при повреждениях и расчета уставок релейной защиты ТКЗ-3000.
Комплекс позволяет рассчитывать электрические величины в трехфазной симметричной сети любого напряжения, при однократной продольной или поперечной не симметрии и установки защит от замыкания на землю.
Ввод сетевой информации осуществляется по трем последовательностям: прямой, обратной и нулевой. Ввод прямой и обратной последовательности совмещен в одной таблице. Параметры обратной последовательности задаются только для тех ветвей, которые имеют различные сопротивления в схемах прямой и обратной последовательностей.
Для прямой и обратной последовательностей предусмотрены следующие типы ветвей:
- 0 - простая ветвь; 1 - ветвь с нулевым сопротивлением; 3 - трансформаторная ветвь; 4 - генераторная ветвь; 5 - п-образная схема замещения ветви с емкостной проводимостью.
Для ветвей всех типов обязательно задаются начальный и конечный узлы. Для ветвей всех типов, кроме "1", подлежат заданию продольные активное и (или) реактивное сопротивления. Для ветвей типа "4" необходимо задать дополнительно ЭДС, типа "3" - коэффициент трансформации, типа "5" - емкостную проводимость. Любой ветви, кроме генераторной, может быть присвоен номер элемента (линии, трансформатора), у всех ветвей, принадлежащих одному и тому же элементу, номер должен быть одинаков.
В нулевой последовательности могут быть указаны типы "0", "1", "3" и "5".
Далее расчет можно выполнять двумя методами: расчет токов короткого замыкания по месту повреждения и вариантный расчет повреждений, основанный на методе Гаусса с оптимизацией стратегии устранения узлов.
Точки короткого замыкания намечают в таких местах системы, чтобы выбираемые в последующих расчетах аппараты были поставлены в наиболее тяжелые условия. Наиболее практичными точками являются сборные шины всех напряжений.
В схему замещения элементы сети (система, трансформатор, линия) входят своими индуктивными сопротивлениями. Особенность составления схемы замещения: как правило, силовые трансформаторы на понижающих подстанциях работают на шины низкого напряжения раздельно.
Это принято для снижения уровней токов короткого замыкания в электрической сети. Схема замещения представлена на рисунке 1.
Рисунок 1- Схема замещения для расчета токов короткого замыкания
Намечаем точки короткого замыкания: К1, К2, К5, К6 - на шинах высокого напряжения подстанции 110 кВ; К3, К7 - на шинах низкого напряжения 10 кВ.
Токи короткого замыкания определяются по выражению: [21]
, (8)
Где EC - ЭДС системы, кВ;
XК - эквивалентное сопротивление, Ом.
Ударный ток определяется по формуле:
, (9)
Где kУ - ударный коэффициент.
Если система удалена от точки короткого замыкания или ее мощность велика по сравнению с другими источниками, то система вводится в расчет источником ЭДС бесконечной мощности с параметрами:
, (10)
Если короткое замыкание рассматривается вблизи от шин системы или ее мощность соизмерима с мощностями других генераторов, то система вводится в расчет источником ЭДС конечной мощности: . Сопротивление замыкания SКс:
; (11)
. (12)
Сопротивление трансформаторов определяем по выражению:
(13)
Где UK - напряжение короткого замыкания, %;
UН - номинальное напряжение высшей обмотки трансформатора, кВ;
SН. т - номинальная мощность трансформатора, МВ-А.
Сопротивление линии определяем по выражению:
, (14)
Где X0 - удельное сопротивление 1 км линии, Ом/км;
L - длина линии, км.
Похожие статьи
-
Задачей данного раздела курсового проекта является определение потоков мощности по линиям выбранного варианта электрической сети и напряжений на шинах...
-
Целью расчета установившихся режимов (электрического расчета) ЭС является определение параметров режима ветвей и узлов: потоков активной и реактивной...
-
Выбор главной схемы электрических соединений подстанции - Расчет трансформаторной подстанции
При выборе главной схемы электрических соединений подстанции необходимо учитывать ее расчетную мощность, категории потребителей электроэнергии,...
-
Расчет токов короткого замыкания - Расчет токов короткого замыкания
Производится для проверки электрооборудования по аварийному режиму, наиболее тяжелым аварийным режимом является трехфазное короткое замыкание. Для...
-
Выбор типа подстанций, числа и мощности силовых трансформаторов - Расчет токов короткого замыкания
В настоящее время наибольшее применение находят комплектные трансформаторные подстанции, что значительно снижает сроки монтажа и улучшает условия...
-
Выбор вариантов схем соединения источника питания и пунктов потребления между собой Рассмотрим несколько вариантов развития распределительной сети:...
-
Электрооборудование цеховой подстанции - Расчеты по проектированию силового электрооборудования
Выбор типа и схемы соединения цеховой подстанции По степени надежности электроснабжения цех относится к потребителям второй категории, допускающим...
-
Расчет электрических нагрузок подстанции По результатам ежегодных замеров определяется максимальные и минимальные значения тока для каждой из линий. Для...
-
Выбор сборных шин Сборные шины находящихся за предохранителями выбирается только по длительнодопустимому току. Выбираем однополосные шины марки АТ...
-
Выбор мощности и числа трансформаторов подстанции Мощность и число трансформаторов понижающих подстанций выбирают по расчетной мощности на шинах низшего...
-
Главным параметром трансформатора является его мощность. Различают электромагнитную, полезную, расчетную и типовую мощности трансформатора....
-
Обоснование необходимости реконструкции - Расчет трансформаторной подстанции
Трансформаторный подстанция ток электрический Подстанция "КСМ" введена в эксплуатацию в 1980 году. В настоящее время состояние основного энергетического...
-
Выбор схемы электроснабжения и величины питающего напряжения - Расчет токов короткого замыкания
В данном разделе определяются и принимаются основные решения по курсовому проекту. Электроснабжения инструментального цеха осуществляется от шин ЗРУ - 10...
-
Электрический расчет - Районная электрическая сеть
Электрический расчет предлагается проводить для случая, когда известна максимальная нагрузка на шинах НН. Расчет режимов выполняется методом...
-
Сформировать схему электрических соединений для радиального варианта сети электроснабжения района, структурная схема которого приведена на рис. 1.3 а. В...
-
Питающая линия от ЗРУ-10 кВ районной подстанции до последней опоры у предприятия выполняется ВЛ, а от последней опоры до цеховой подстанции кабельной...
-
Продолжительный режим - это режим в котором электрические машины могут работать длительное время, и превышение температуры отдельных частей машины не...
-
Расчетная часть, Расчет электрических нагрузок - Расчет токов короткого замыкания
Расчет электрических нагрузок Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов схем электроснабжения. Поэтому правильное...
-
Выбор сборных шин Сечение сборных шин выбирается по току наибольшего присоединения: Где К1 - коэффициент учитывающий расположение шин, при расположении...
-
Выбор главных схем электрических соединений подстанций - Районная электрическая сеть
Схемы электрических соединений, понижающих ПС 220/10 кВ на стороне ВН определяется назначением каждой из ПС и ее местоположением в составе сети. Это...
-
Составление эквивалентных схем - Экономико-математическая детерминированная модель
Неоднозначность. Для любой электрической схемы можно составить сколько угодно различных эквивалентных схем - количество их ограничивается только...
-
Техника безопасности, Расчет заземляющего устройства, Грозозащита - Расчет токов короткого замыкания
Расчет заземляющего устройства При расчете заземляющего устройства определяется тип заземлителей их количества и сечения, также место размещения. Расчет...
-
Введение - Расчет токов короткого замыкания
В системах электроснабжения промышленных предприятий достигается главным образом уменьшением потерь электроэнергии при ее передаче и преобразовании, а...
-
Расчет верхней и нижней границы надежности схемы методом минимальных путей и сечений Как видно из схемы, она не является последовательно-параллельной,...
-
Определить напряжение на шинах низшего напряжения подстанций, приведенное к стороне ВН, и выбрать регулировочные ответвления трансформаторов с РПН на...
-
Компенсация реактивной мощности - Расчет токов короткого замыкания
Имеет большое народно-хозяйственное значение, т. к. позволяет снизить потери мощности и напряжения питающих линий. Для повышения коофициента мощности...
-
Выбор наиболее рационального варианта электрической сети осуществляется путем сопоставления технико-экономических параметров вариантов....
-
Выбор числа и мощностей силовых трансформаторов - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Выбрать число и мощность трансформаторов для схем электроснабжения района, представленных на рис. 1.4, рис. 1.6, рис.1.7 и рис. 1.8, с исходными данными...
-
Расчет приближенного потокораспределения - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Проведем расчет потокораспределения радиального варианта сети в нормальном режиме максимальных нагрузок. Исходные данные для расчета берем из табл. 1.5....
-
Провести проверку сети, приведенной на рис. 1.4, с исходными расчетными данными из табл. 1.12 по потере напряжения в нормальном и послеаварийном режимах....
-
В модели рассматривается радиальная тепловая сеть. Потребление тепла в промышленном секторе учитывается при расчете зоны теплового влияния станции, т. к....
-
Условие задачи - Расчет электрической цепи
Два электродвигателя переменного тока подключены параллельно к цепи с напряжением U2 И работают с низким коэффициентом мощности cos1. Измерительные...
-
Определение потерь напряжения на участках линий в нормальном и послеаварийном режимах для варианта I Проверка по потере напряжения выполняется как для...
-
Рис. 1 - Схема Заданы следующие значения: R1 = 18 Ом R2 = 25 Ом R3 = 20 Ом L1 = 28,65 мГн L2 = 31,83 мГн L3 = 63,66 мГн С1 = 318 мкФ С2 = 79,58 мкФ С3 =...
-
Введение - Районная электрическая сеть
Электрическая сеть - это совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторного оборудования...
-
Краткая характеристика объекта и описание технологического процесса Инструментальный цех (ИЦ) предназначен для изготовления и сборки различного...
-
Эксплуатационные расходы - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Эксплуатационные расходы (издержки) - это расходы на эксплуатацию линий и оборудования подстанций в течение одного года Где, - ежегодные издержки на...
-
Позволяет определить погрешность полученной площади и окончательного содержания. Также использовались и другие программы: Otno - Программа используемая...
-
Выбор силовых кабелей - Расчет токов короткого замыкания
Сечение силовых кабелей выбирается по длительному допустимому току: Где К1 - коэффициент учитывающий t0 окружающей среды, при t=+250C; К1=1; К2 -...
-
Охрана труда и техника безопасности - Расчеты по проектированию силового электрооборудования
Выбор конструктивного выполнения и расчет заземляющего устройства (ЗУ) КТП В соответствии с 7, 1.7.98 КТП должна иметь глухое заземление нейтрали Т на...
Расчет токов короткого замыкания, Составление схемы замещения и определение ее параметров - Расчет трансформаторной подстанции