Під розрахунковою схемою установки розуміють спрощену однолінійну схему електроустановки із зазначенням всіх елементів і їх параметрів, які впливають на струм КЗ і тому повинні бути враховані при виконанні розрахунків. На розрахунковій схемі намічають точки КЗ так, щоб апарати і струмоведучі частини схеми перебували в найбільш важких умовах роботи.
Мал. 18. Розрахункова схема ТЕЦ для визначення струмів короткого замикання
Складання схеми заміщення
При складанні схеми заміщення приймемо такі припущення:
· При розрахунку струмів КЗ в точках K-1 - K-4 Не будемо враховувати вплив двигунів власних потреб, так як потужність цих джерел невелика і вони віддалені від точок КЗ, оскільки прикладені за значними опорами;
· Навантаження на ГРУ прикладена за реакторами і за кабельними лініями, які мають крім великого індуктивного значне активний опір. Навантаження, що харчується від ВРП 35 кВ, знаходиться за протяжними лініями, також мають досить великий опір. Сама ж навантаження підключається в кращому випадку на напругу 6-10 кВ (найбільш великі двигуни), тому на ділянці від ВРП 35 кВ до навантаження є ще й кілька трансформацій. З цих причин настільки віддалені навантаження в схему заміщення вводити не будемо.
Складаємо схему заміщення, що складається з ЕРС і опорів. Оскільки напруга електроустановки більше 1000 В і в ній немає кабельних ліній, то в схему заміщення згідно [2] увійдуть тільки індуктивні опори.
Мал. 19. Схема заміщення для розрахунку струмів короткого замикання
Розрахунок будемо проводити в відносних одиницях. Задамося базисними умовами для розрахунку струмів КЗ. Приймемо базисну потужність рівною. а базисне напруга рівним напрузі щаблі, на якій знаходиться точка K-1, тобто. Визначимо базисні напруги і струми всіх інших ступенів:
Тепер розраховуємо значення параметрів схеми заміщення.
Згідно [23], стор. 99 для турбогенераторів потужністю до 100 МВт рекомендується прийняти .Тоді:
Для системи згідно [23], стор. 99. тоді:
Опору генераторів 63 МВт:
Згідно [5], стр. 165 для секційних реакторів зазвичай приймають. а опір по [23], стор. 148 вибирають максимально можливим із зазначених в каталозі для наміченого типу реактора. Задавши опір реактора, розраховують струм КЗ на шинах установки. Якщо струм виявиться більше очікуваного, слід змінити опір реактора і повторити розрахунок.
З урахуванням цих параметрів вибираємо 2 послідовно включених одинарних реактора.
Вибираємо по [7] одинарний реактор РБНГ10-4000-0,18У1 з наступними параметрами:
Тоді опору секційних реакторів РБДГ 10-4000-0,18УЗ
Де n- кількість послідовно включених секційних реакторів. У нашому випадку їх два.
Опору трьох-обмотувальних трансформаторів ТДТН-63000/110:
Напруга короткого замикання обмотки СН, має від'ємне значення, в розрахунках відповідно до [23] зазвичай приймають рівним нулю. Тоді опору обмоток трьох-обмоточного трансформатора:
Визначаємо опору двох ліній 110 кВ. Згідно [23], стор. 98 питомий опір ПЛ 6-220 кВ приймається рівним 0,4 Ом / км. тоді:
В результаті розрахунків отримали наступну схему заміщення:
Мал. 20. Схема заміщення для розрахунку струмів короткого замикання
4.4. Розрахунок параметрів струмів короткого замикання (Iп0. Iп # 964 ;. iу. Іа # 964;) для точки K-1
Тепер виробляємо згортання схеми заміщення щодо крапки КЗ K-1.
Перетворення для послідовно з'єднаних опорів (див. Рис. 20):
Преобразуес евівалентний трикутник в еквівалентну зірку
Тепер складаємо отримане:
Необхідно розділити зв'язкові ланцюга для визначитися підживлення від Г3, Г4 та від Г1, Г2. Для цього знаходимо коефіцієнти токораспределения.
Отже опір гілок:
Таким чином, отримаємо наступну еквівалентну схему при КЗ в точці K-1:
Мал. 31. Схема заміщення після перетворень
Знаходимо значення сверхпереходних струмів від кожного джерела:
Тепер визначимо значення ударних струмів для кожної гілки. Згідно [25], стор. 110 для генераторів 63 МВт ударний коефіцієнт приймається рівним 1,95. Для системи з тим же джерелом приймемо ударний коефіцієнт рівним 1,78. Тоді ударні струми від кожного джерела:
Тепер визначимо діюче значення періодичної і миттєве значення аперіодичної складових струму КЗ до моменту відключення. Час відключення згідно [2] визначається як:
де - час дії релейного захисту, прийняте рівним 0,01 с; - власний час відключення вимикача, залежне від його типу. До установці на ВРП 110 кВ будуть прийняті елегазові вимикачі у яких власний час відключення згідно [14] становить 0,035 с. тоді:
Для генераторів періодична складова струму до моменту відключення визначається за формулою:.
Для визначення по кривим з [23], стор. 113 необхідно знати електричну віддаленість точки КЗ від генератора. Відстань визначається часткою струму КЗ від генератора, віднесеної до його номінального струму, наведеного ступені напруги, де відбулося КЗ. Визначимо віддаленість КЗ для кожного з генераторів:
Тепер по [23], стор. 113 для генераторів, для моменту часу 0,045 с при знайденої віддаленості КЗ знаходимо значення. Якщо. то приймається:
Періодичні складові струму КЗ від генераторів до моменту розбіжності контактів:
Нарешті, визначаємо аперіодичну складову струму КЗ до моменту розбіжності контактів. За [23] постійні часу загасання аперіодичної складової рівні: для генератора 63 МВт - 0,39 с, Для системи по [], стр. 110 постійна часу дорівнює 0,04 с.
Складемо зведену таблицю результатів розрахунку струмів КЗ для точки K-1:
Таблиця 12. Результати ручного розрахунку струмів короткого замикання для точки K-1