Выбор основного оборудования и расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов, страница 2

3. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

3.1 Определение параметров схемы

Составим расчетную схему рис.3.1 и схему замещения прямой последовательности рис.3.2.

Рис.3.1 Расчётная схема питания СН блока

Рис.3.2 Схема замещения прямой последовательности

Расчет будем производить в относительных базисных единицах. Нагрузку при расчете токов КЗ не учитываем. Напряжения на шинах примем равными средним номинальным напряжениям ступеней:

;  ; ;

Примем базисную мощность:

Расчет базисных токов на различных ступенях напряжения

                                             .                                                                           (3.1)

                                                                                                                       (3.2)

                                                                                                                        (3.3)

     Рассчитаем параметры данной схемы замещения.

Для расчета начального периодического тока КЗ, генераторы должны быть введены в схему замещения своей сверхпереходной ЭДС.

ЭДС генераторов блоков:

                 ,                                                                           (3.4)

                                 ,                                                                           (3.5)

Сопротивление генератора:

      .                                                                           (3.6)

Сопротивления трансформатора блока:

           ,                                                                           (3.7)

Сопротивления трансформатора собственных нужд с расщепленной обмоткой:   (3.8) где коэффициент расщепления,(3.9),             (3.10)

3.2 Расчет тока трехфазного КЗ за трансформатором собственных нужд (точка К5)

Расчетная точка КЗ находится на стороне НН трансформатора  собственных нужд (рис.3.1). Ток КЗ подпитывается токами, текущими от электродвигателей, подключенных к секции, на которой произошло КЗ, и эту подпитку необходимо учесть при выборе выключателей потребителей собственных нужд.

Эквивалентная ЭДС система-генератор:

                          ,                                                                          (3.11)

                                          ,                                                                          (3.12)

Ток от системы:

                       кА.                                                                      (3.13)

Рассчитаем ток подпитки от электродвигателей собственных нужд. В общем случае к секциям собственных нужд подключается большое количество электродвигателей разных типов и мощностей. При оценке результирующего влияния всех двигателей на ток КЗ целесообразно все электродвигатели заменить одним эквивалентным.

Значения параметров эквивалентного электродвигателя:

Коэффициент полезного действия д................................................................0,94

Коэффициент мощности cosд..........................................................................0,87

Постоянная времени периодической составляющей тока T'д, с....................0,07

Постоянная времени апериодической составляющей тока Tа,д, с................0,04

Ударный коэффициент kу,д................................................................................1,65

Кратность пускового тока.................................................................................5,6

Ток подпитки от эквивалентного электродвигателя имеет следующее значение:

                                  кА.                                                                      (3.14)

Суммарное значение тока К.З. на шинах 6.3 кВ:

                                         кА.                      (3.15)

   Расчет ударных токов

    Генераторы находятся на значительной электрической удалённости от места КЗ, поэтому для упрощения расчётов их целесообразно включить в состав ветви системы.

Определяем значения ударного коэффициента по табл.3.8 [4]: к_удвиг=1,65;к_усист=1,85;

                                   кА ,                                                                      (3.16)

                                  кА,                                                                      (3.17)

                                           .                                                                      (3.18)

    Предварительно выбираем вакуумный выключатель ВВЭ-М-10[3] для которого:

с. –  собственное время отключения выключателя.

с. –  полное время отключения выключателя.

Расчетное время, для которого требуется определять токи КЗ:

                                                  с.                                                                      (3.19)

                                            кА ,                                                                      (3.20)

где – постоянная времени периодической составляющей токаКЗ для двигателя;

                                       кА ,                                                                      (3.21)

    Апериодические составляющие токов КЗ:

                                    кА,                                                                      (3.22)

                                    кА,                                                                      (3.23)

где  – постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ для системы.

                                             кА.                                                                      (3.24)

Результаты расчётов токов КЗ сведём в таблицу  3.1

Таблица3.1

Результаты расчета токов КЗ

Точка КЗ	Источник
К5 За трансформатором собственных нужд	Система	12,715	12,715	33,266	9,869	-
	Ток подпитки от двигателей	8,333	5,428	19,445	5,567	-
	Суммарный ток	21,048	18,143	52,711	15,436	-