2. Выбор электрической схемы подстанции.

ВЫБОР ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ПОДСТАНЦИИ

2.1. Выбор схемы электрических соединений

Основные решения по схемам ПС принимаются с учетом обеспечения надежности, перспектив развития, проведения ремонтных работ и безопасности эксплуатации.

ПС в зависимости от положения в системе и по схеме питания на стороне высокого напряжения (ВН) разделяют на следующие типы:

а) узловая (комбинированная);

б) проходная (транзитная);

в) на присоединении (ответвительная);

г) концевая (тупиковая).

Согласно заданию и категории потребителей 1 и 2 группы наша подстанция будет питаться по ответвительной схеме.

Ответвительная подстанция, это подстанция присоединяемая глухой отпайкой к одной или двум проходящим линиям.

Рисунок 3-схема построения электрической понизительной подстанции

2.2. Выбор основных конструктивных решений по подстанции

На напряжение подстанции 110 кВ, получающей напряжение от линий высотных электропередач будет устанавливаться ОРУ, поскольку я считаю нецелесообразным размещать достаточно большой объём техники в замкнутом пространстве какого-либо здания. Хотя, в ОРУ и ЗРУ есть свои достоинства и недостатки.

Подстанции, напряжением 10 кВ будут распалагаться в ЗРУ, поскольку контрольное и защитное оборудование удобно и целесообразно распологать в комплексном РУ.

3. Расчет токов короткого замыкания

Для электрической схемы (рисунок 4) произведем расчет токов короткого замыкания. В схеме показаны трансформаторы с расщепленными обмотками типа ТРДН 63000/110/10/10 (рисунок 5, а). Соответствующая эквивалентная схема замещения будет иметь вид, представленный на рисунок 5, б. Мощность короткого замыкания системы = 3300 МВА. Воздушная линия длиной 29 км с х_уд = 0,4 Ом/км.

Рисунок 4- Упрощенная электрическая схема подстанции

а) б)

Рисунок 5- Схема для расчета токов короткого замыкания:

а – расчетная схема; б – схема замещения

Данные трансформаторов вы берете с сайта производителя и обязательно указываете ссылку на данный сайт. Технические параметры силового трансформатора ТРДН 63000/110/10/10 представлены в таблицу 2

Таблица 2-данные трансформатора ТРДН 63000/110/10/10

Тип	Sном.Т МВА	Каталожные данные
		Uном обмоток, кВ		uк, %			Рк, кВт	Рх, кВт
		ВН	НН	ВН-НН	НН1-НН2
ТРДН 63000/110	63	115	10,5–10,5	10,5		30	245	35

Рещение:

Расчет токов короткого замыкания для упрощения выполним в относительных единицах. Для перехода от реальных физических величин к относительным значениям предварительно выбираем базисные величины. За базисное значение мощности принимают либо суммарное значение мощности всех источников питания, либо число, кратное 10. В данном расчете за базисную мощность принимаем число, равное = 1000 МВА, за базисное напряжение – напряжение той ступени, для которой рассчитываем ток короткого замыкания, равное среднему номинальному напряжению в соответствии со шкалой средних номинальных напряжений. _, кВ: 0,23; 0,4; 0,69; 3,15; 6,3; 10,5; 21; 37; 115; 230; 347; 525; 787; 1200. В точке на стороне ВН базисное напряжение равно = = 115 кВ, а на стороне НН, в точках и , U₆ = 10,5 кВ.

Находим в относительных единицах сопротивления схемы замещения.

Сопротивление системы:

Сопротивление воздушной линии:

Сопротивления трансформатора:

%;

%.

Короткое замыкание в точке К₁.

Результирующее сопротивление до точки :

Базисный ток в точке :

Так как энергосистема связана с точкой короткого замыкания непосредственно, действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания от системы при трехфазном токе короткого замыкания для любого момента времени можно считать равным

Начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока короткого замыкания в точке определим по формуле:

где = 1 – среднее значение сверхпереходной ЭДС для энергетической системы, о. е.

Ударный ток короткого замыкания в точке следует определять по формуле:

10,1 кА;

где = 1,6 – ударный коэффициент, поскольку мы рассчитываем к.з. для линий, напряжением 110 кВ.

Затем проводится расчет токов короткого замыкания на стороне низшего напряжения в точках К₂ и К₃. Значения, полученные для точек и , будут одинаковыми, поэтому рассмотрим только расчет в точке .

Результирующее сопротивление до точки :

Базисный ток в точке :

Начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока короткого замыкания в точке определим по формуле:

Ударный ток короткого замыкания в точке определим по формуле:

кА,

где = 1,82 – ударный коэффициент, поскольку мощность нашего трансформатора 63 МВА.

Далее все данные заносим в таблицу 3-расчётные данные

Таблица 3-расчётные данные

№ п/п	Задание	Ответ
1	в точке	4,5 кА
2	в точке	14,4 кА
3	в точке	10,1 кА
4	в точке	37,06 кА

Напомню, что ток к.з. и ударный ток для точки К₃ у нас равняется току к.з. и ударному току для точки К₂.