Материал: ССН расписанные вопросы Байназарова

Резервирование сн на напряжении 0,4 кВ

• В отличие от напряжения 6,3 кВ, где применяется явное резервирование, в системе СН напряжением 0,4 кВ используют неявное резервирование.

• Поэтому РТСН как таковые отсутствуют. Их роль играют рабочие ТСН.

Выбор типа тсн

Трансформаторы 6,3/0,4 кВ:

• масляные

• сухие

12. Переход в системах собственных нужд с напряжений 6,3/0,4 кВ на напряжения 10,5/0,69/0,4 кВ.

• На зарубежных электростанциях все большее распространение получает система напряжения сети собственных нужд 10,5/0,69/0,4 кВ.

• В то же время отечественные электрические станции используют в настоящее время традиционную систему напряжений 6,3/0,4 кВ.

• Переход на систему 10,5/0,69/0,4 кВ весьма желателен и перспективен.

• Основной эффект от перехода с системы 6,3/0,4 кВ на систему 10,5/0,69/0,4 кВ состоит в том, что при повышенном напряжении снижаются токи как нормального, так и аварийного режимов.

• При повышении напряжения в 10,5/6,3 = 1,67 раза, примерно в такое же количество раз снижаются токи нормального режима на секциях 10,5 кВ и токи короткого замыкания при расположении точки КЗ на секциях 10,5 кВ.

• При повышении напряжения в 0,69/0,4 = 1,73 раза, примерно в такое же количество раз снижаются токи нормального режима на секциях 0,69 кВ и токи короткого замыкания при расположении точки КЗ на секциях 0,69 кВ.

Это приводит к существенному влиянию на систему электроснабжения:

1) Происходит снижение требуемого сечения кабелей на напряжениях 10,5 и 0,69 кВ в сравнении с напряжениями 6,3 и 0,4 кВ по термической стойкости и по невозгораемости.

2) Уменьшается требуемое сечение токопроводов, кабелей по условиям длительно допустимой нагрузки.

3) Снижаются требования к величине номинального тока отключения ячеек КРУ на напряжении 10,5 кВ и автоматических выключателей на напряжении 0,69 кВ.

4) Параметры ряда переходных процессов при переходе с системы напряжений 6,3/0,4 кВ на систему 10,5/0,69 кВ практически не меняются. Сюда относятся процессы:

- пуска наиболее мощных электродвигателей,

- самозапуска,

- ступенчатого пуска механизмов СН АЭС от дизель-генераторов.

5) При переходе на систему напряжений 10,5/0,69 кВ некоторую часть нагрузки следует сохранить на напряжении 0,4 кВ.

- Двигатели мощностью более 630 кВт должны выполняться на напряжение 10 кВ,

- двигатели от 50 кВт до 630 кВт – на напряжение 0,66 кВ,

- двигатели менее 50 кВт – на напряжение 0,38 кВ.

6) Дизель-генераторы системы аварийного электроснабжения АЭС предлагается перевести на напряжение 10,5 кВ с использованием трансформаторов надёжного питания 10,5/0,69 кВ и разделительных трансформаторов агрегатов бесперебойного питания (АБП) 10,5/0,4 кВ.

7) При переходе на новую ступень напряжений в сети бесперебойного питания сохраняются переменные напряжения 0,38 и 0,22 кВ с электроснабжением через разделительные и зарядные трансформаторы АБП с напряжением 10,5/0,4 кВ.

Следует учитывать удорожание двигателей 10 кВ по сравнению с двигателями на 6 кВ.

13. Расчёт параметров схемы замещения для определения токов кз на секциях сн. Энергосистема со стороны тсн, ртсн

Задаётся один из параметров в точке включения ТСН (РТСН):

1. ток короткого замыкания I_по, кА

2. мощность короткого замыкания S_кз, МВА

3. эквивалентное сопротивление системы Х_э, Ом

и напряжение:

• генераторное напряжение для системы со стороны ТСН U_г.н, кВ (6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18; 20; 24 кВ)

• среднеэксплуатационное напряжение РУ-ВН для системы со стороны РТСН U_ср.РУ, кВ (115; 230; 340 кВ)

Связь между параметрами системы:

Базисные условия

Энергосистема, примыкающая к ТСН (РТСН)

Исходные данные: Х_Э, Ом; U_ср, кВ

Заменяем на , Е_с = 1

2-обмоточный ТСН (РТСН) с расщеплением

Важно! В этих формулах:

u_кв-н – напряжение короткого замыкания ТСН между обмоткой ВН и обмотками НН, включенными параллельно, о.е.;

u_кн-н – напряжение короткого замыкания ТСН между обмотками НН, приведённое к половинной мощности ТСН, о.е.;

S_ТСН – номинальная мощность ТСН, МВА.

При использовании справочников для определения u_{к НН1-НН2} следует обращать внимание на указанный в примечаниях смысл каталожных обозначений.

Если u_{к НН1-НН2} отнесено в каталоге к номинальной мощности трансформатора, то данное u_{к НН1-НН2} необходимо пересчитать для половинной мощности, разделив на 2.

В случае неверной подстановки в формулы зачастую сопротивление х_в получается отрицательным.

Обычно в формуле для x_в­ на других предметах мы писали сразу деление на 4, а не на 2.

2-обмоточный ТСН (РТСН)

Магистраль резервного питания от РТСН до секций СН

Электродвигатели СН

Назначение расчётов токов КЗ:

1. Выбор электрооборудования по максимальным токам.

2. Проверка чувствительности релейной защиты по минимальным токам.

Расчёт токов кз в системе сн (в о.Е.)

1. Схема электрических соединений

2. Выбор расчётных условий: -вид КЗ -место КЗ -длительность КЗ t

3. Составление схемы замещения

4. Выбор базисных условий:- базисная мощность S_баз, МВА- базисное напряжение U_баз, кВ- базисный ток I_баз, кА

5. Расчёт параметров элементов схемы замещения в о.е.:- сопротивлений Х- э.д.с. Е

6. Сворачивание схемы замещения к точке КЗ

7. Определение эквивалентных параметров:- сопротивления Х_э- э.д.с. Е_э

8. Расчёт тока короткого замыкания I_по = Е_э/Х_э в о.е. и в кА

9. Расчёт I_пt, i_аt, β к моменту времени t

10. Расчёт тепловых импульсов В.

14. Определение токов трёхфазного кз на секциях сн (Iп0, Iпt, iat, iуд). Определение токов трёхфазного кз на секциях сн

Рассчитываем следующие токи:

I_п0 – действующее значение периодической составляющей тока 3-фазного КЗ в начальный момент времени;

I_пt – действующее значение периодической составляющей тока 3-фазного КЗ в момент времени, соответствующий началу размыкания контактов выключателя;

i_at – мгновенное значение апериодической составляющей тока 3-фазного КЗ в момент времени, соответствующий началу размыкания контактов выключателя;

i_уд – ударный ток КЗ.

Расчёт периодической составляющей тока кз в начальный момент времени

Сначала рассчитываем систему:

1. Между ЭДС системы и точкой КЗ суммируем все сопротивления => Х_экв

2. Рассчитываем ток КЗ от системы в относительных единицах: I_псо[о.е.] = Е_с / Х_экв

3. Рассчитываем ток КЗ от системы в именованных единицах (килоамперах): I_псо[кА] = I_псо[о.е.] ∙ I_баз.

Теперь рассчитываем двигатели:

1. Рассчитываем ток КЗ от двигателей в относительных единицах: I_пдо[о.е.] = Е_д / Х_д

2. Рассчитываем ток КЗ от двигателей в именованных единицах (килоамперах): I_пдо[кА] = I_пдо[о.е.] ∙ I_баз

Теперь рассчитываем суммарный ток КЗ:

I_по = I_псо + I_пдо

Это действующее значение периодической составляющей 3-фазного КЗ в начальный момент времени.

Расчёт периодической составляющей тока кз в момент времени t

1. Периодический ток КЗ от системы не затухает: I_псt = I_псо

2. Периодический ток от двигателей затухает по экспоненте:

I_пдt = I_пдо∙exp( – t / Т_пэд );

t = t_откл.min = t_рз.min + t_о.с;

Т_пэд = 0,07...0,1 с (подробнее – см. ГОСТ Р 52735-2007, п.9.1, расчётные кривые);

3. Рассчитываем суммарный периодический ток КЗ:

I_пt = I_псо + I_пдt

Это действующее значение периодической составляющей 3-фазного КЗ в момент времени, соответствующий началу размыкания контактов выключателя.

Расчёт апериодической составляющей тока кз в момент времени t

1. Апериодический ток от системы затухает по экспоненте:

i_асt = √2 ∙ I_псо∙exp( – t / Т_аэс );

t = t_откл.min = t_рз.min + t_о.с;

Т_аэс = 0,06...0,1 с;

2. Апериодический ток от двигателей затухает по экспоненте:

i_адt = √2 ∙ I_пдо∙exp( – t / Т_аэд );

t = t_откл.min = t_рз.min + t_о.с;

Т_аэд = 0,02...0,067 с;

3. Рассчитываем суммарный апериодический ток КЗ:

i_аt = i_асt + i_адt

Это мгновенное значение апериодической составляющей 3-фазного КЗ в момент времени, соответствующий началу размыкания контактов выключателя.

4. Рассчитываем содержание апериодической составляющей в отключаемом токе:

β = i_аt / (√2 ∙ Iпt) ∙ 100%.

Расчёт ударного тока КЗ в момент времени t = 0,01 с

1. Ударный ток КЗ от системы:

i_удс = √2 ∙ Iпсо ∙ Кудс;

Кудс = 1,85...1,91;

2. Ударный ток КЗ от двигателей:

i_удд = √2 ∙ I_пдо ∙ К_удд;

К_удд = 1,6...1,77;

3. Суммарный ударный ток КЗ:

i_уд = i_удс + i_удд;

Это мгновенное значение ударного тока 3-фазного КЗ в момент времени t = 0,01 с, соответствующий максимуму электродинамического воздействия.

15. Определение тепловых импульсов токов кз на секциях собственных нужд.

Назначение расчётов тепловых импульсов:

1. Проверка выключателей на термическую стойкость (ТС).

2. Проверка кабелей на термическую стойкость (ТС).

3. Проверка кабелей на невозгораемость (НВ).

Понятие теплового импульса где i_кt – мгновенное значение тока КЗ в момент времени t; t_откл – время отключения КЗ, которое определяется как максимально возможное время существования КЗ с учётом:

• времени гашения дуги;

• отказа основной релейной защиты и срабатывания резервной релейной защиты с некоторой уставкой селективности по времени;

• отказа основного выключателя и отключения смежного выключателя под действием УРОВ.

Вычисление теплового импульса для проверки электрооборудования на НВ: