Глава 10

10.6. Примеры расчетов

Пример 10.1. Сравнить режимы параллельной и раздельной работ трансформаторов ГПП (рис. 10.16, а) по значениям начального и ударного токов трехфазного КЗ на шинах НН в точке К.

Решение.Принимаем за базисные следующие условия: S6 = SK = 2000 MBA, U6= 10,5 кВ. Тогда

кА.

Сопротивления схем замещения (рис. 10.16, б, в) в относительных единицах

Токи КЗ:

при параллельной работе трансформаторов (см. рис. 10.16, б)

кА;

кА;

при раздельной работе трансформаторов (см. рис. 10.16, в)

кА;

кА;

Переход с раздельной на параллельную работу трансформаторов ГПП вызывает повышение токов КЗ на шинах НН на

Пример 10.2. Рассчитать сопротивление реактора напряжением 10 кВ (рис. 10.17, а) для ограничения мощности КЗ на шинах до 200 MBА. Мощность КЗ, поступающая от энергетической системы, составляет 3000 MBА.

Рис. 10.16. К примеру 10.1

Рис. 10.17. К примеру 10.2

Решение. Принимаем за базисные следующие условия: S6 = 3000 MBА,Uб = 10,5 кВ. Тогда

кА.

Сопротивления схемы замещения (рис. 10.17, б) в относительных единицах; связи с системой

трансформатора

При номинальных параметрах сети в месте включения реактора

его сопротивление должно быть

или

Ом

Этим данным соответствует реактор РБА10-3000-12 с параметрами

; ;

Фактическая мощность КЗ за реактором с сопротивлением, приведенным к базисным условиям,

составляет

МВА

Пример 10.3. При реконструкции ПГВ (рис. 10.18, а) предполагается снизить мощность КЗ на шинах напряжением 10 кВ, Установить степень снижения мощности КЗ для вариантов ее ограничения, показанных на рис. 10.18, б и в. Мощность КЗ на стороне ВН равна 3000 MBА.

Решение. Принимаем за базисные следующие условия: Sб = 3000 MBA,Uб = 10,5 кВ. Тогда

Рис.10.18. К примеру 10.3

кА.

Используя результаты вычислений, полученные в предыдущем примере, находим:

для базового варианта (см. рис. 10.18, а)

МВА

для варианта, показанного на рис. 10.18, б,

МВА

Сопротивления обмоток трансформатора для варианта, соответствующего рис. 10.18, в, при

следующие:

Мощность КЗ на одной из секций шин напряжением 10 кВ

MBА.

Ограничение мощности КЗ в обоих вариантах реконструкции ПГВ практически одинаковое, поскольку при использовании реактора она уменьшается на 41,6 %, а при установке трансформатора с расщепленной обмоткой - на 39 %.

Пример 10.4. Сравнить начальные значения токов трехфазного КЗ в равноценных по пропускной способности схемах электроснабжения при номинальном режиме их работы (рис. 10.19, а, б). Исходные данные для расчета указаны на схемах.

Решение. Расчет выполняем в относительных единицах. За базисные принимаем условия Sб = 1000 MBA, Uб = 6,3 кВ. Тогда

кА.

Рис. 10.19. К примеру 10.4

Сопротивления схем замещения (рис. 10.19, в и г)

Сопротивления упрощенных схем замещения

Начальные значения токов трехфазного КЗ:

для схемы со сдвоенным реактором

кА

для схемы с трансформатором, имеющим расщепленную обмотку,

кА

Токоограничение в аварийном режиме при трехфазном КЗ в схеме со сдвоенным реактором эффективнее, так как сверхпереходный ток меньше на

Рис. 10.20. К примеру 10.5

Пример 10.5. Исследовать эффективность ограничения тока КЗ на землю в одноцепной ВЛ напряжением 110 кВ без тросов с двусторонним питанием (рис. 10.20, а) в зависимости от вида (активное или индуктивное ) и значения сопротивления, включаемого в нейтраль силового трансформатора Т2. Параметры элементов сети указаны на рисунке.

Решение. Расчет выполняем в относительных единицах (Sб = 1000 MBA; Uб= 115 кВ; кА) с использованием метода симметричных составляющих. В качестве расчетного рассматриваем однофазное КЗ в точке К3.

Определяем сопротивления схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательности (рис. 10,20, б и в):

сопротивления связи с системой 1

сопротивления трансформатора Т1

сопротивления ВЛ

сопротивления трансформатора Т2

сопротивления связи с системой 2

Результирующие сопротивления относительно точки КЗ:

для схемы замещения прямой последовательности

для схемы замещения обратной последовательности

для схемы замещения нулевой последовательности с индуктивным сопротивлением в нейтрали трансформатора Т2

и с активным сопротивлением в нейтрали того же трансформатора

Дополнительные сопротивления, обусловленные несимметрией при разных типах сопротивлений в нейтрали трансформатора Т2

Преобразуем комплексную схему замещения однофазного КЗ (рис. 10.20, г) к простейшему виду и найдем ток однофазного КЗ:

при индуктивном сопротивлении в нейтрали трансформатора Т2

кА

при активном сопротивлении в нейтрали того же трансформатора

кА

На рис. 10.20. д изображены графики зависимости тока однофазного КЗ от типа и значения сопротивления, включаемого в нейтраль трансформатора Т2. Видно, что эффективность токоограничения меняется в зависимости от значения сопротивления и параметров сети.