Назначение и краткая характеристика

Работа включает в себя расчетную и экспериментальную части, нацеленные на обучение пользователей произведению расчетов токов короткого замыкания (далее ТКЗ) с использованием модуля Short-Circuit Analysis программного комплекса ETAP, закрепления знаний по расчетам ТКЗ с упором на учет различных влияющих фактором, таких как подпитка КЗ от асинхронных машин.

Содержание работы

1. Выполнение предварительного отчета к лабораторной работе.

2. Расчет токов КЗ по ГОСТ, используя модуль Short-Circuit Analysis ПК ETAP.

Исходные данные

Система:

Вариант	, кВ	, МВА			, с
I	110	552,52	2,9	1,49	0,045
II	220	2210,10	5,8	2,98	0,045
III	110	1657,57	8,7	5,96	0,045
IV	220	4420,19	11,6	4,47	0,045

ВЛ:

Вариант	Марка	Опора	l, км
I	AC 150/24	У 110–1	200
II	AC 150/24	ПБ 110–5	150
III	AC 240/32	У 220–3	50
IV	AC 240/32	П 220–3	100

Генератор:

Вариант	Тип	, кВ	МВт		КПД, %						, с
I	ТВФ-100-2	10,5	100	0,8	98,4	0,191	0,278	1,92	0,167	0,097	6,5
II	ТВС-32-2УЗ	10,5	32	0,8	98,3	0,153	0,260	2,648	0,187	0,074	10,4
III	ТЗВ-110-2	10,5	110	0,8	98,4	0,189	0,271	2,040	0,230	0,106	6,7
IV	ТВФ-63-2	10,5	63	0,8	98,3	0,139	0,224	2,20	0,22	0,092	8,7

Повышающий трансформатор:

Вариант	Тип	, МВА	, кВ	, кВ	, %	, %	, кВт	, кВт	Схема соединения обмоток
I	ТДЦ-160000/110-У1	160	121	10,5	11,0	0,35	65	450	Yн/D-11
II	ТДЦ-80000/220-У1	80	242	10,5	11,0	0,30	60	280	Yн/D-11
III	ТДЦ-160000/110-У1	160	121	10,5	11,0	0,35	65	450	Yн/D-11
IV	ТДЦ-125000/110-У1	125	242	10,5	11,0	0,55	90	380	Yн/D-11

Трансформатор собственных нужд:

Вариант	Тип	, МВА	, кВ	, кВ	, %	, %	, кВт	, кВт	РПН	Схема соединения обмоток
I	ТРДНС-32000/15-У1	32	10,5	6,3	12,7	0,6	24,5	145	± 8 х 1,5%	D/D-D-0-0
II	ТРДНС-25000/15-У1	25	10,5	6,3	10,5	0,3	20,0	115	± 8 х 1,5%	D/D-D-0-0
III	ТРДНС-32000/15-У1	32	10,5	6,3	12,7	0,6	24,5	145	± 8 х 1,5%	D/D-D-0-0
IV	ТРДНС-25000/15-У1	25	10,5	6,3	10,5	0,3	20,0	115	± 8 х 1,5%	D/D-D-0-0

 

Вариант	Тип	, %	, %	, %	, %	, %	, %	, %
I	ТРДНС-32000/15-У1	12,7	23	40	13,80	11,86	24,46	21,22
II	ТРДНС-25000/15-У1	10,5	19	30	11,45	9,80	20,24	17,28
III	ТРДНС-32000/15-У1	12,7	23	40	13,80	11,86	24,46	21,22
IV	ТРДНС-25000/15-У1	10,5	19	30	11,45	9,80	20,24	17,28

Резервный трансформатор собственных нужд:

Вариант	Тип	, МВА	, кВ	, кВ	, %	, %	, кВт	, кВт	РПН	Схема соединения обмоток
I	ТРДН-32000/110-У1	32	115	6,3	10,5	0,28	25,0	160	± 9 х 1,78%	Yн/D-D-11-11
II	ТРДН-25000/220-У1	25	230	6,6	11,5	0,20	22,0	120	± 12 х 1,00%	Yн/D-D-11-11
III	ТРДН-32000/110-У1	32	115	6,3	10,5	0,28	25,0	160	± 9 х 1,78%	Yн/D-D-11-11
IV	ТРДН-25000/220-У1	25	230	6,6	11,5	0,20	22,0	120	± 12 х 1,00%	Yн/D-D-11-11

 

Вариант	Тип	, %	, %	, %	, %	, %	, %	, %
I	ТРДН-32000/110-У1	10,5	19,5	30	11,2	10,2	20,4	19,2
II	ТРДН-25000/220-У1	11,5	21,0	28,0	12,0	11,0	21,0	19,0
III	ТРДН-32000/110-У1	10,5	19,5	30	11,2	10,2	20,4	19,2
IV	ТРДН-25000/220-У1	11,5	21,0	28,0	12,0	11,0	21,0	19,0

 

 

Асинхронный двигатель:

Вариант	Тип	, кВ	, кВт	, А	КПД, %
I	ДАЗО4-450Y-6МУ1	6	630	75	94,7	0,85	6,5
II	ДАЗО4-400Y-4МУ1	6	500	58,5	94,8	0,87	7
III	ДАЗО4-450Y-4МУ1	6	800	92	95	0,88	7
IV	ДАЗО4-400Y-6МУ1	6	400	48	94,2	0,85	6,5

Понижающий трансформатор:

Вариант	Тип	, МВА	, кВ	, кВ	, %	, %	, кВт	, кВт	Схема соединения обмоток
I	ТМГ-1600/6-У1	1,60	6	0,4	6,0	0,16	1,50	19,0	D/Yн -11
II	ТМГ-630/6-У1	0,63	6	0,4	5,5	0,3	0,83	7,8	D/Yн -11
III	ТМГ-1600/6-У1	1,60	6	0,4	6,0	0,16	1,50	19,0	D/Yн -11
IV	ТМГ-1000/6-У1	1,00	6	0,4	5,5	0,21	1,15	10,8	D/Yн -11

Кабели:

Вариант	l, м	S, мм^2
I	200	95	0,9		0,0778
II	300	120	1,0		0,00024
III	350	150	1,18		0,0002
IV	400	185	1,25		0,00016

Нагрузка:

Вариант	, МВт	, МВт	, кВт	, кВт
I	5,0	3,15	730	600
II	0,8	1,5	150	200
III	5,5	4	580	750
IV	1,8	2,8	200	520

 

Рисунок 1 – Схема электрической станции

Задание на составление предварительного отчета

1. Привести схему сети и исходные данные;

2. Привести схему замещения и промежуточные расчеты для параметров схемы замещения;

3. Произвести расчет ТКЗ в максимальном и минимальном режимах в точках К1, К2, К2’, К3 (смотри рисунок 1) в соответствии с вариантом задания и с учетом положения РПН, где К2’ – точка короткого замыкания при питании от резервного трансформатора собственных нужд;

4. Заполнить таблицу с расчетами ТКЗ:

Таблица 1 – Расчет ТКЗ

Точка КЗ	Рассматриваемый режим	Вид КЗ	Значение тока КЗ, кА

Примечание: в схеме замещения учитываются только индуктивные составляющие комплексного сопротивления.

Методические указания к составлению предварительного отчета

Рекомендации по составлению схемы замещения и расчету ТКЗ приводится в следующих трудах:

1. Небрат И.Л., Полесицкая Т.П. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты: учебное пособие. – СПб.: ПЭИПК, 2008.

2. Руководящие указания по релейной защите. – Вып. 11: Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты и системной автоматики в сетях 110 – 750 кВ. – М.: Энергия, 1979.

Задание на работу в лаборатории

1. В соответствии с рисунком 1 собрать схему в ПК ETAP;

2. В соответствии с заданным вариантом задать параметры элементов схемы;

3. Произвести расчёт ТКЗ в ПК ETAP и сформировать комплексный отчет;

4. Сравнить результаты, полученные при расчете ТКЗ в ETAP, с полученными при теоретическом расчете при составлении предварительного отчета и сделать заключение.

Задание на составление исполнительного отчета

Исполнительный отчет должен включать:

1. Титульный лист;

2. Предварительный отчет;

3. Скриншот схемы сети в ПК Etap;

4. Скриншоты, отражающие ход выполнения работы в лаборатории, в том числе скриншоты заполненных полей настроек оборудования в соответствии с вариантом;

5. Отчеты ТКЗ, сформированные в ПК Etap;

6. Сводная таблица расчетными ТКЗ и полученными в ПК Etap:

Таблица 2 – Сводная таблица ТКЗ

Точка КЗ	Рассматриваемый режим	Вид КЗ	Значение тока КЗ (расчетное), кА	Значение тока КЗ (Etap), кА	Погрешность

7. Вывод.