Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчетные условия для проверки аппаратуры и токоведущих частей по режиму короткого замыкания
Электрические аппараты и шинные конструкции распределительных устройств должны быть проверены на электродинамическую и термическую устойчивость. Отключающие аппараты (выключатели, предохранители) проверяют, кроме того, по отключающей способности. Для этого необходимо определить расчетные токи короткого замыкания, предварительно составив расчетную схему и наметив расчетные точки короткого замыканий. При составлении расчетной схемы для выбора аппаратов и проводников одной цепи выбирают режим установки, при котором в этой цепи будет наибольший ток короткого замыкания. При этом не учитываются режимы, не предусмотренные для длительной эксплуатации (например, кратковременная параллельная работа резервного и рабочего трансформатора собственных нужд станции и др.). В качестве расчетной точки короткого замыкания следует принимать точку, при повреждении в которой через выбираемый аппарат или проводник будет протекать наибольший ток. Расчетным видом короткого замыкания при проверке электродинамической стойкости аппаратов и жестких шин с относящимися к ним поддерживающими и опорными конструкциями является трехфазное короткое замыкание. Термическую стойкость следует проверять также по трехфазному короткому замыканию. Исключение представляют аппараты и проводники в цепи генераторов, для которых необходимо проверить их термическую стойкость при времени действия резервной защиты генератора. Аппаратура и токопроводы, применяемые в цепях генераторов мощностью 60 МВт и более, а также в цепях блоков генератор-трансформатор такой же мощности, должны проверяться по термической стойкости, исходя из расчетного времени короткого замыкания 4с [1]. Поэтому для цепи генератора следует рассмотреть трёх- фазное и двухфазное короткое замыкание. Отключающую способность аппаратов в незаземленных или резонансно-заземленных сетях (сети напряжением до 35 кВ включительно) следует проверять по току трехфазного короткого замыкания. В эффективно-заземленных сетях (сети напряжением 110 кВ и выше) определяют токи при трехфазном и однофазном коротком замыкании, а проверку отключающей способности делают по более тяжелому режиму с учетом условий восстановления напряжения. Проверка на электродинамическую стойкость. Ударные токи короткого замыкания могут вызвать поломки электрических аппаратов и шинных конструкций. Чтобы этого не произошло, каждый тип аппаратов испытывают на заводе, устанавливая для него наибольший допустимый ток короткого замыкания (амплитудное значение полного тока) iдин. В литературе встречается и другое название этого тока – предельный сквозной ток короткого замыкания iпр.скв. Условие проверки на электродинамическую стойкость имеет вид: iуд ≤ iдин, (1.26)
где iуд – расчетный ударный ток в цепи.
Проверка электродинамической стойкости выключателей и трансформаторов тока имеет некоторые особенности, что будет рассмотрено при выборе этих аппаратов. Шины и шинные конструкции проверяют на механическую прочность при действии электродинамических сил, возникающих при коротком замыкании. Проверка на термическую стойкость. Проводники и аппараты при ко- ротком замыкании не должны нагреваться выше допустимой температуры, установленной нормами для кратковременного нагрева [1]. Для термической стойкости аппаратов должно быть выполнено условие:
, (1.27)
где Bк − импульс квадратичного тока короткого замыкания, пропорциональный количеству тепловой анергии, выделенной за время короткого замыкания; Iтер − номинальный ток термической стойкости аппарата; tтер − номинальное время термической стойкости аппарата.
Аппарат может выдержать ток Iтер в течение времени tтер. Импульс квадратичного тока короткого замыкания
, (1.28)
где Iк.t – действующее значение полного тока короткого замыкания в момент t; tотк – время от начала короткого замыкания до его отключения; Bк.п − тепловой импульс периодической составляющей тока короткого замыкания; Bк.а − тепловой импульс апериодической составляющей тока короткого замыкания.
Тепловой импульс Bк определяется по-разному в зависимости от местонахождения точки короткого замыкания в электрической схеме. Можно выделить три основных случая: – удалённое короткое замыкание; – короткое замыкание вблизи генераторов или синхронных компенсаторов; – короткое замыкание вблизи группы мощных электродвигателей. В первом случае полный тепловой импульс короткого замыкания
, (1.29)
где Iп.0 − действующее значение периодической составляющей начальною тока короткого замыкания; Та − постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания. Для ориентировочных расчетов можно принять значение Tа по таблице 1.2.
Таблица 1.2 Значение постоянной времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания и ударного коэффициента
Продолжение таблицы 1.2
Данный способ определения Вк рекомендуется при вычислении теплового импульса в цепях понизительных подстанций, в цепях высшего напряжения электростанций, в цепях генераторного напряжения электростанций, если место короткого замыкания находится за реактором. Определение теплового импульса Вк для двух других случаев короткого замыкания довольно сложно. Подробно методы оценки Вк для этих случаев описаны в [2, 5]. Согласно ПУЭ [1] время отключения tотк складывается из времени действия основной релейной защиты данной цепи tр.з и полного времени отключения выключателя tо.в;
tотк = tр.з + tо.в, (1.30)
В цепях генераторов 60 МВт и выше термическую стойкость следует проверять по времени действия резервной защиты генератора и принять tотк= 4с. Согласно ПУЭ допускается не проверять на электродинамическую стойкость аппараты и проводники, защищенные плавкими вставками на ток до 60 А включительно, а также аппараты и шины цепей трансформаторов напряжения при условии их расположения в отдельной камере. На термическую стойкость допустимо не проверять провода воздушных линий 35 кВ и выше при отсутствии на них быстродействующих автоматов повторного включения (БАПВ), аппаратов и проводников цепей, защищёнными плавкими предохранителями, проводников цепей трансформаторов напряжения [1, 2]. Синхронные генераторы Выработка электроэнергии на электростанциях осуществляется турбо- и гидрогенераторами. Турбогенераторы устанавливаются на КЭС, ТЭЦ, АЭС, гидрогенераторы – на ГЭС и ГАЭС. Завод изготовитель предназначает генератор для определенного длительного режима работы, который называют номинальным. Этот режим характеризуется параметрами, которые носят название номинальных данных генератора и указываются на его табличке, а также в паспорте машины. Номинальное напряжение генератора – это линейное (междуфазное) напряжение обмотки статора в номинальном режиме. Номинальный ток статора генератора – значение тока, при котором допускается длительная нормальная работа генератора при нормальных параметрах охлаждения и номинальных значениях мощности и напряжения, указанных в паспорте генератора. Номинальная полная мощность генератора определяется по следующей формуле, кВА:
Sном=3·Uном·Iном (2.1)
где Uном – номинальное напряжение генератора; Iном – номинальный ток статора.
Номинальная активная мощность генератора – наибольшая активная мощность, для длительной работы с которой он предназначен в комплекте с турбиной. Номинальная активная мощность генератора определяется следующим выражением:
Pном=Sном·cosφном (2.2)
где cosφном – номинальный коэффициент мощности.
Номинальный коэффициент мощности согласно ГОСТ принимается равным 0,8 для генераторов мощностью до 125 МВА, 0,85 для турбогенераторов мощностью до 588 МВА и гидрогенераторов до 360 МВА, 0,9 для более мощных машин. Единичную мощность турбогенераторов КЭС, проектируемых для работы в объединенных энергосистемах, выбирают возможно более крупной (для данного вида топлива) с учетом перспективного развития объединенной системы. Единичную мощность турбоагрегатов КЭС, входящих в изолированные системы, определяют на основе технико-экономических расчетов с учетом аварийного резерва. Для надежности и устойчивости работы энергосистемы единичная мощность агрегатов не должна превышать аварийного резерва системы, который может составлять от 4 до 10% мощности системы. Параметры турбогенераторов и гидрогенераторов приведены в таблицах 2.2, 2.3. Серии и структуры обозначений турбогенераторов приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 Серии и структуры обозначений турбогенераторов
Продолжение таблицы 2.1
Таблица 2.2 – Параметры турбогенераторов
Продолжение таблицы 2.2
Примечание: 1. Pном – номинальная активная мощность; Uном – номинальное напряжение статора; cosφн – номинальный коэффициент мощности; nном – номинальная частота вращения; hном – номинальный КПД; ОКЗ – отношение короткого замыкания; x''d – сверхпереходное индуктивное сопротивление обмотки якоря по продольной оси; x'd – переходное индуктивное сопротивление обмотки якоря по продольной оси; xd – синхронное индуктивное сопротивление обмотки якоря по продольной оси; xs – реактивное сопротивление рассеяния; x2 – индуктивное сопротивление обратной последовательности обмотки якоря; x0 – индуктивное сопротивление нулевой последовательности обмотки якоря; J – момент инерции ротора генератора; Ист. инф. – источник информации. 2. Серии турбогенераторов и структуры условных обозначений типов приведены в таблице 1.2. 3. Источники информации: 1 – Электротехнический справочник в 4 т. Т.2.; 2 – «Оборудование станций и подстанций»; 3 – БД "Промышленные каталоги 1994-2000 гг." (CD-ROM); 4 – Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций; 5 – Номенкл. справочник научно-производственного объединения ОАО "ЭЛСИБ"; 6 – Рекламный лист компании ЛЭЗ "ТД "НОВАЯ СИЛА"; 7 – Справочник по проектированию электроэнергетических систем / под ред. С.С. Рокотяна.
Таблица 2.3 – Параметры гидрогенераторов
Продолжение таблицы 2.3
Примечание: 1. Pном – номинальная активная мощность; Uном – номинальное напряжение статора; cosφн – номинальный коэффициент мощности; nном – номинальная частота вращения; hном – номинальный КПД; ОКЗ – отношение короткого замыкания; x''d – сверхпереходное индуктивное сопротивление обмотки якоря по продольной оси; x'd – переходное индуктивное сопротивление обмотки якоря по продольной оси; xd – синхронное индуктивное сопротивление обмотки якоря по продольной оси; xs – реактивное сопротивление рассеяния; x2 – индуктивное сопротивление обратной последовательности обмотки якоря; x0 – индуктивное сопротивление нулевой последовательности обмотки якоря; J – момент инерции ротора генератора; Ист. инф. – источник информации. 2. В типе гидрогенератора: С – синхронный; В – вертикальный; УХЛ – климатическое исполнение и категория размещения. 3. Источники информации: 1 – Электротехнический справочник: В 4 т. Т.2.; 2 – БД "Промышленные каталоги 1994-2000 гг." (CD-ROM); 3 – Номенкл. справочник научно-производственного объединения ОАО "ЭЛСИБ".
Трансформаторные подстанции
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-07-07 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |