Учебное пособие: Электрооборудование станций и подстанций
Линии
напряжением до 220 кВ включительно и 330 кВ-750 кВ длиной менее 150 км. входят
в схему замещения как индуктивное сопротивление, относительное значение
которого
 ,
где L – длина линии в км.
При
большей длине линии напряжением 330 кВ и выше необходимо учитывать емкостную
проходимость и применять П-образную или Т-образную схему замещения.
Для
расчета токов КЗ на электрических станциях, необходимо располагать данными,
характеризующими энергосистему.
Система
может быть задана:
1.
Известна схема системы и параметры ее элементов – генераторов,
трансформаторов, линий и др. Составляют полную схему замещения и ток КЗ от
системы рассчитывают также, как и ток проектируемой установки.
2.
Известны суммарная мощность системы Sс ном.
и результирующее сопротивление всех элементов системы Хс до
некоторой точки, к которой присоединяют проектируемую установку. Находят
относительное базисное сопротивление системы Х*с, ЭДС системы
принимают постоянной, равной среднему эксплуатационному напряжению в узле
присоединения. При расчетах в относительных единицах Е*с=1.
3.
Задано действующее значение периодической составляющей тока трехфазного
КЗ от системы Iпс (в килоамперах) или так
называемая мощность КЗ S”с (в МВ×А). В этом случае
относительное сопротивление до заданной точки определяют как
 ;
4.
Известен тип выключателя, установленного или намечаемого к установке в
данном узле энергосистемы. Считается, что ток трехфазного КЗ в этой точке равен
номинальному току отключения выключателя Iоткл.ном.
Определяем
ток КЗ в узле Iст. от станции, тогда максимально допустимый ток от
системы может быть определен как Iоткл.- Iст.
и относительное сопротивление системы
Х*с
= 
Сопротивления
элементов схемы, приведенные к базисным условиям, наносятся на схему замещения.
Для этого каждый элемент в схеме замещения обозначают дробью: в числителе
ставят порядковый номер элемента, а в знаменателе – значение относительного
индуктивного сопротивления.
Теперь
необходимо определить результирующее сопротивление ХРЕЗ цепи КЗ для
данной точки КЗ путем постепенного преобразования схемы.
Возможны
следующие преобразования схемы:
Замена неполных
сопротивлений, соединенных последовательно, эквивалентным
Замена
нескольких сопротивлений, соединенных параллельно эквивалентным:
 .
Соединение
звездой с относительным сопротивлением лучей Х*1, Х*2, Х*3,
может быть заменено эквивалентным соединением в треугольник по формулам:
Соединение звездой с относительным
сопротивлением лучей Х*1, Х*2, Х*3, может быть
заменено соединением в треугольник.
При
преобразовании треугольника относительных сопротивлений в эквивалентную звезду
пользуются допущениями:
 
Если принять
ЭДС источников питания одинаковыми, то в схеме точки «m»
и «n» будут равнопотенциальными.
При совмещении
равнопотенциальных точек сопротивления одноименных элементов складываются как
параллельные, и получают новую схему.
В результате
преобразований схему приводят к одному из видов, удобных для расчета токов КЗ с
учетом индивидуального изменений в отдельных лучах.
Обычно схему
сводят к 2-3 лучам, выделяя в отдельные лучи разнотипные генераторы или
однотипные генераторы с различной удаленностью относительно точки КЗ. Например,
генераторы одной станции подсоединяют к РУ разных напряжений.
Результирующая
сопротивления каждой схемы определяется по формулам:
·
для схемы а)
·
для схемы
б) 
·
для схемы
в) 
При
разнотипных источниках можно вычислить результирующую ЭДС:
·
для схемы а,б)
·
для схемы в)
На
схемах (б,в) приведены простейшие случаи питания точки КЗ от источников
разнотипных или разноудаленных. Здесь источники непосредственно связаны с
местом повреждения, поэтому ток КЗ можно определить отдельно от каждого
источника! Ток в точке КЗ равен сумме токов от источников.
Для схемы (а)
уже нельзя рассчитывать тока КЗ от каждого источника в отдельности, так как
токи протекают в место повреждения через общее сопротивление Х*3.
Необходимо эту схему преобразовать в n-лучевую так,
чтобы результирующее сопротивление и токи распределения в лучах остались неизменными.
Для схемы (а)
находим коэффициент распределения по лучам:
  или  
При этом должно
выполняться равенство  Затем находят результирующее
сопротивление лучей:
 
и таким образом
приводят схему (а) к виду схемы (б).
Выбор
конструкции РУ на подстанциях ВН, СН, НН
РУ
называется электроустановка, предназначенная для приема и распределения
электрической энергии и содержащая коммутационные аппараты, сборные и
соединительные шины, вспомогательные устройства защиты, автоматики и измерений.
На станциях и подстанциях обычно имеется РУ нескольких ступеней напряжения,
связанные через трансформатор или АТ.
Существует два
основных вида РУ – открытые и закрытые.
Закрытыми РУ
называются РУ, оборудование которого расположено в здании. ЗРУ в основном
применяются на напряжение 3…20 кВ. В электроустановках больших напряжений
(35…220 кВ) применяются только при ограниченности площадей для РУ, при
повышенной загрязненности атмосферы, вблизи морского побережья и в условиях Крайнего
Севера.
Открытыми РУ
(ОРУ) называется РУ, все или основное оборудование расположено на открытом
воздухе. ОРУ применяется на напряжение 35…750 кВ, так как при этих напряжениях
ОРУ обладает существенным преимуществом по сравнению с ЗРУ:
·
меньше объем строительных работ, существенная экономия строительных
материалов (сталь, бетон);
·
меньшие капитальные затраты, сроки сооружения, опасность
распространения повреждений (вследствие больших расстояний между аппаратами
смежных частей);
·
хорошая обозреваемость;
·
удобство расширения и простота замены оборудования другим, даже с
большими габаритами, а также возможность быстрого демонтажа и монтажа
оборудования.
При
напряжении выше 1000 В РУ должны быть оборудованы стационарными заземленными
ножами (ЗН), которые обеспечивают заземление аппарата и остановки без
использования переносных заземлений.
Ножи
окрашиваются в черный цвет, а рукоятки их проводов – в красный цвет.
Разъединители 3
кВ и выше устанавливаются с одним или двумя стационарными заземляющими ножами
(ЗН) сблокированными с основными ножами.
Электрические
соединения в ОРУ должны выполняться, как правило, из алюминиевых или
сталеалюминиевых проводов, полос, труб и шин продольного сечения из А и АС
сплавов электротехнического назначения.
Сетчатые ограждения
токоведущих частей и электрооборудования должны иметь высоту для ОРУ и открыто
установленных трансформаторов 2 или 1,6 метра, а для ЗРУ и трансформаторо
установленных внутри здания - 1,9 м; размер ячеек сетки не более 25х25 мм.
Должно быть предусмотрено устройство запирания ОРУ на замок.
В РУ содержится
большое число электрических аппаратов и проводников. Выбор и расчет токоведущих
частей аппаратов и проводников любой электроустановки, от которой в
значительной степени зависит надежность ее работы.
При выборе
токоведущих частей необходимо выполнить ряд требований, вытекающих из условия
работы.
Аппараты и
проводники должны:
1.
Длительно проводить рабочие токи без чрезмерного повышения t0C;
2.
Противостоять кратковременному электродинамическому и термическому
действию тока КЗ;
3.
Выдерживать механические нагрузки, создаваемые собственной массой
связанных с ним аппаратов, а также усилий возникающих в результате атмосферных
воздействий (ветра, гололеда).
4.
Удовлетворять требованиям экономичности электроустановки.
При
работе электроустановки происходит нагрев электрических проводников, аппаратов,
что является следствием потерь мощности в них. Составляющими этих потерь
являются:
1.
Потери в токоведущих частях, обмотках, контактах;
2.
Потери от вихревых токов в металлических частях особенно ферромагнитных;
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 |
