Составление схемы замещения

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

на тему: Расчет токов короткого замыкания и выбор оборудования

Специальность 5В071800 - Электроэнергетика

Выполнил студент группы БЭ-10-7

Уразалиев А.Т.

№ зачетной книжки 104150

Руководитель к.т.н., доцент Михалкова Е.Г.

«____» ___________________ 20___г.

Алматы 2013

Содержание

Введение 1 Цель и задачи РГР №2 2 Объем и содержание 2.1 Исходные данные 3 Расчёт токов короткого замыкания 3.1 Составление схемы замещения 3.2 Расчет короткого замыкания в точке К-1 3.3 Определение ударного тока КЗ 4 Выбор коммутационных аппаратов 5 Составление упрощенной принципиальной схемы ТЭЦ Заключение Список литературы

Введение

Данная расчетно-графическая работа № 2 является продолжением РГР № 1 по дисциплине «Основное и вспомогательное оборудование электрических станций и подстанций».

При выполнении расчетно-графической работы № 2 по дисциплине «Основное и вспомогательное оборудование электрических станций и подстанций» студент осваивает методы расчетов тока короткого замыкания для выбора и проверки параметров электрооборудования, электрических аппаратов и токоведущих частей электроустановок. При этом основная цель расчета состоит в определении периодической составляющей тока короткого замыкания и ударного тока короткого замыкания для наиболее тяжелого режима работы электроустановок. Учет апериодической составляющей производят приближенно, допуская при этом, что она имеет максимальное значение в рассматриваемой фазе. Особое внимание, в этой РГР № 2, должно быть уделено вопросам:

- расчетной схеме и схеме замещения;

- определению сопротивления элементов схемы и приведению их к базисным условиям;

- определению токов короткого замыкания с учетом итогов от источников электроэнергии;

- выбора высоковольтных выключателей и разъединителей;

- выполнению принципиальной схемы ТЭЦ с учетом выключателей и разъединителей.

Цель и задачи РГР №2

Целью РГР № 2 является закрепление теоретических знаний и развитие у студентов самостоятельности в решении конкретных задач, приобретение практических навыков по расчету токов короткого замыкания в электроустановках.

Задача РГР № 2:

- По выбранной структурной схеме из РГР № 1 составить расчетную схему и схему замещения;

- У руководителя РГР № 2 получить точку короткого замыкания в РУНН, либо в РУ СН, или в РУВН электростанций;

- Определить сопротивления элементов схемы и приведение их к базисным условиям;

- Преобразовывая схему замещения, определить результирующие
сопротивлений;

- Определить начальное значение периодической составляющей тока
короткого замыкания, затем апериодическую составляющую тока короткого замыкания, ударный ток и ток короткого замыкания для заданного момента времени;

- Выбор коммутационных аппаратов (высоковольтных выключателей и
разъединителей);

- Составить упрощенную принципиальную схему электрических
соединений ТЭЦ.

Объем и содержание

РГР № 2 состоит из расчетно-пояснительной записки с упрощенной принципиальной схемой электрических соединений электростанции.

Исходные данные

Исходные данные для выполнения РГР № 2 представлены в РГР по дисциплине «Электроэнергетика» РГР № 1 по дисциплине «Основное и вспомогательное оборудование электрических станций и подстанций».

Т а б л и ц а 1 – Исходные данные для выполнения работы

Теплоэлектроцентрали
Тип топлива	Уголь
Число и мощность генераторов, МВт	4/60
Количество и мощность линий нагрузки на генераторном напряжении, МВт	35/3
Расход на с.н., % от Руст. Ген
Номинальное напряжение РУСН, МВт
Количество линий и мощность нагрузок РУСН, МВт	4/15
Продолжит. нагрузок, зима – лето	160/205
Номинальное напряжение линий связи с системой, кВ
Количество линий и их длина, км	2/45

Т а б л и ц а 2 – Основные технические данные турбогенераторов

Тип турбогенератора	ТВФ-120-2	ТВФ-60-2
Частота вращения, об/мин
Номинальная мощность, МВ.А
Номинальное значение cosf	0,8	0,8
Номинальный ток статора, кА	6,875	6,88/4,125
Номинальное напряжение статора, кВ	10,5	6,3 10,5
Номинальное значение КПД, %	98,4	98,5
Сверхпереходное индуктивное сопротивление xd , о.е.	0,192	0,195/0,146
Система возбуждения	ВЧ	М
Охлаждение обмоток статора ротора	КВР	КВР
НВР	НВР
Общая масса, т		111,2
Масса ротора, т	30,8	24,2

Т а б л и ц а 3 – Основные технические данные трансформаторов

Тип трансформатора	ТРДНС 63000/35	ТДТН 80000/110
Номинальная мощность, МВА
Напряжение обмотки, кВ	ВН
СН	-	38,5
НН	6,3-6,3
Потери, кВт	Px
Pн
uk, %	ВН-СН
ВН-НН	12,7	18,5
СН-НН
uk, %	НН1-НН2

10 кВ

Рисунок 1 – Схема замещения ТЭЦ для определения токов КЗ

3 Расчёт токов короткого замыкания

Составление схемы замещения

10 кВ

Рисунок 2– Расчетная схема для определения токов КЗ

С

ХЛ2

К-1

ХТ23В

ХГ3

ХГ2

ХГ4

Г1 Г2 Г3 Г4

Рисунок 3 – Общая схема замещения

Нагрузку, расположенную вблизи генераторов G1, G2, G3 учитываем уменьшением ЭДС генераторов до , влиянием относительно малой нагрузки собственных нужд (с.н.) и удаленных от места КЗ нагрузок пренебрегаем.

Определим ЭДС генератора G4:

где I₀=1; U₀=1; cosφ₀=0.85; sinφ₀=0.53.

Значения параметров в относительных единицах взяты в предложении, что генератор G3 до К3 имел номинальную загрузку.

Определим сопротивление схемы (рисунок 3) при базовой мощности Sб=1000 МВА.

Сопротивление генераторов G1, G2, G3:

Сопротивление генераторов G4:

Сопротивление трансформатора ТР:

= 0,125 % = 0,125

% = 1,75 =22,225%

Сопротивление трансформаторов Т-2,Т-3:

Сопротивление линии электропередач (двухцепной):

где - удельное сопротивление линии, для линий 110 кВ принято равным 0,4 Ом/км. Схему, приведенную на рисунке 3, преобразуем в схему, как показано на рисунке 4.

Определим приведенные значения сопротивлений:

Результирующее сопротивление цепи однотипних генераторов G1,G2, G3:

Расчёт сопротивлений в схеме замещения:

С

ХЛ1

ХЛ2

К-1

ХТ1В

ХТ1Н1

ХТ23В

ХТ23Н

ХТ1Н2

ХГ4

ХГ3

ХГ1

ХГ2

Г1 Г2 Г3 Г4

Рисунок 4 –Схема преобразования

Расчёт сопротивлений в схеме замещения:

ЭС Г-4

х_л12 х₃

х_т23в К-1

х₂

Г-1,2,3

Рисунок 5 –Схема замещения для точки КЗ