Выбор токоограничивающего реактора. Расчет электрической нагрузки трансформатора (стр. 1 из 3)
Задача 1
Выбрать токоограничивающий реактор на кабельной линии электростанции в целях ограничения токов короткого замыкания до величины, указанной в таблице вариантов, таблица 1.1. Выбор реактора на отходящей кабельной линии осуществить в предположении, что секционный выключатель QB- включен.
При выборе реактора учесть подпитку точки короткого замыкания К2 генераторов и от системы.
Дано:
Максимально рабочий ток кабельной линии Ipmax600 А.
Номинальная мощность генераторов Рн 30 МВт.
Номинальный коэффициент мощности генераторов cosφ0.92
Номинальное напряжение установки Uн 6,3 кВ.
Величина ограничения мощности КЗ Sкз 250 МВА.
Время действия защиты присоединения t1,0 с.
От системы в точке К1 Sкз 1980 МВА.
Номинальная мощность тр – ра 32 МВА.
Исходная схема к выбору реактора представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. Схема электроустановки.
Согласно схемы на рисунке 1 составим схему замещения прямой последовательности, на рисунке 2.
Рисунок 2. Схема замещения прямой последовательности.
реактор трансформатор генератор напряжение
Производим выбор оборудования с расчетом индуктивных сопротивлений и сверхпереходных ЭДС для отдельных элементов схемы замещения. Расчет производим в о. е.
Принимаем базисные значения:
Расчет отдельных элементов схемы замещения.
Система:
Генератор:
Трансформатор:
Преобразуем схему замещения в простой вид. Так как G1и G2 работают в параллель, сведем их к одной точке.
Рисунок 3. Схема замещения.
Периодическая составляющая тока КЗ в точке К1:
Эквивалентное результирующее сопротивление цепи в точке К2 при отсутствии реактора:
Ограничиваемый ток КЗ:
Сопротивление цепи с учетом реактора:
Находим требуемое сопротивление реактора:
На основании расчета выбираем реактор РБДГ – 10 – 4000 – 0,105 с параметрами: Uн – 10 кВ, Iн – 4000, Хр – 0,105 Ом, Iдин – 97 кА, I2терм – 38,2 кА.
Результирующее сопротивление цепи с учетом реактора:
Начальное значение периодического тока КЗ за реактором:
Проверка реактора на электродинамическую стойкость:
Проверка выполнения условия на электродинамическую стойкость:
Проверка реактора на термическую стойкость:
где:
Определение теплового импульса:
Проверка выполнения условия на термическую стойкость:
Остаточное напряжение на шинах при КЗ за реактором:
Остаточное напряжение, создаваемое линейным реактором, должно быть не менее 65-70% от номинального напряжения установки.
Потеря напряжения в рабочем режиме:
В нормальном режиме работы потеря напряжения в реакторе, как правило, не должна быть выше 1−1,5%.
Выбранный реактор соответствует всем нормам.
Задача 2
Выбрать сборные шины распредустройства 6 или 10 кВ по данным приведенным в таблице вариантов. Выбранные шины проверить на действие КЗ.
Дано:
Номинальное напряжение установки Uн – 6,3 кВ.
Максимальная рабочая мощность нагрузки Spmax30 МВА.
Начальный сверхпереходной ток 3 – х фазного КЗ I(3) 26 кА.
Установившийся ток 3 – х фазного КЗ I(3) 21 кА.
Установившийся ток 2 – х фазного КЗ I(2) 23 кА.
Время действия защиты tз 0,8 с.
Число часов использования максимума нагрузки Тmax4000 час.
Решение.
Найдем максимальный расчетный ток:
По справочнику выбираем шины, алюминиевые 2 х 100х10 продолжительный допустимый ток 2860 А.
Произведем проверку по нагреву длительно допустимым током в нормальном режиме.
при расположении шин плашмя К1 = 0,95 при ширине полосы < 60мм. и с учётом поправки на температуру воздуха, отличной от принятой
; 
, тогда 
Условие выполняется.
Расположим шины плашмя и определим момент инерции:
Минимальное расстояние между осями опорных изоляторов вдоль фазы:
Принимаем расстояние между осями опорных изоляторов вдоль фазы равное 1,5 м.
Определим ударный ток:
где:
Максимальное усилие действующее на проводник средней фазы:
где: a – 0,3 м расстояние между осями проводников (фаз);
Рассчитаем резонанс на шине
Момент изгибающий шину:
