Электротехника \ Электроснабжение промышленных предприятий

Расчёт электрических нагрузок. Cиловые трансформаторы и их проверка по перегрузочной способности. Расчет токов короткого замыкания, страница 5

Для основной ступени, для которой производится расчет токов короткого замыкания U_б = U_ср. Среднее значение напряжения ступени электрической цепи принято брать на 5 % выше напряжения сети.

В связи с удаленностью электрических сетей промышленного предприятия от генераторов энергосистемы принимается источник питания – система неограниченной мощности, удаленная от шин потребителя на сопротивление Х_с.

Значение ударного коэффициента, зависит от характера сопротивления цепи КЗ (изменяется в пределах: 1≤k_у≤2). В цепях КЗ с чисто индуктивным сопротивлением (с генераторным напряжением) ударный коэффициент примерно равен 2. В цепях электроустановок напряжением выше 1 кВ с преобладанием индуктивного сопротивления (в тех случаях, когда активное сопротивление не учитываем) ударный коэффициент принимается равным 1,8. В сетях до 1 кВ из-за значительного активного сопротивления происходит быстрое затухание апериодической составляющей тока КЗ и значение k_у меньше (в приближенных расчетах можно принять: на шинах цеховых подстанций ударный коэффициент примерно 1,3, а для более удаленных точек примерно 1).

Для определения ударного коэффициента в сетях высоковольтного напряжения (когда активные сопротивления элементов системы электроснабжения при расчете токов короткого замыкания не учитываются) производят оценку активных сопротивлений элементов схемы по ориентировочным значениям отношения у отдельных элементов, взятым из справочников[2].

Влияние электродвигателей на токи КЗ не учитывают при единичной мощности до 10 кВт, если они удалены от точки короткого замыкания одной ступенью трансформации, а также при любой мощности, если они удалены от места КЗ двумя и более ступенями трансформации, или если токи КЗ поступают через элементы сети, имеющие существенное сопротивление (длинные линии, трансформаторы и так далее).

Расчетная схема и схема замещения ОП-04 приведены на рисунке 1.1.

В данной схеме расчетными точками являются:

- выводы высшего напряжения силового трансформатора;

- шины 10 кВ ЗРУ подстанции ОП-4;

- отходящие линии.

Мощность КЗ энергосистемы: S_к=3420 МВ∙А.

Расчет токов короткого замыкания в сетях выше 1 кВ производим в относительных единицах.

Рисунок 1.1 – Расчетная схема и схема замещения ОП-04

Принимаем базисные условия:

МВА;

кВ, кВ.

Базисный ток опредилится по формуле (6)

Определяем значения сопротивлений отдельных элементов цепи короткого замыкания в относительных единицах, приведенные к базисным условиям.

Сопротивление системы определяется по формуле:

Сопротивление линии электропередач (АСО 240/34).

Реактивное сопротивление линии определяется по формуле:

где Х₀ – удельное реактивное сопротивление на 1км длины линии Х₀ = 0,4 ;

– длина воздушной линии, .

Активное сопротивление ЛЭП определяется по формуле:

где – удельное активное сопротивление на один километр длины, определяется по формуле:

где S – сечение воздушной линии, мм²;

- удельная проводимость, для алюминия .

Сопротивление трансформатора.

Сопротивление обмотки высшего напряжения по отношению к низшей определяется по формуле:

где S_ном – номинальное напряжение трансформатора.

Сопротивление обмотки низшего напряжения по отношению к низшей определяется по формуле:

Активное сопротивление трансформатора определяется, исходя из отношения (для данного трансформатора ). Следовательно, активное сопротивление трансформатора определится по формуле: