Выбор токоограничивающего реактора. Расчет электрической нагрузки трансформатора

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 I_pmax 600 А.

Номинальная мощность генераторов Р_н 30 МВт.

Номинальный коэффициент мощности генераторов cos φ 0.92

Номинальное напряжение установки U_н 6,3 кВ.

Величина ограничения мощности КЗ S_кз 250 МВА.

Время действия защиты присоединения t 1,0 с.

От системы в точке К1 S_кз 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: U_н – 10 кВ, I_н – 4000, Х_р – 0,105 Ом, I_дин – 97 кА, I ²_терм – 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 U_н – 6,3 кВ.

Максимальная рабочая мощность нагрузки S_pmax