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  Uб = Uср. 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 Хс.

Значение ударного коэффициента,  зависит от характера сопротивления цепи КЗ (изменяется в пределах: 1≤kу≤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 kу 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: Sк=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 Sном – 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:

Определяем  результирующее  сопротивление  цепи  короткого  замыкания  для  каждой  расчетной  точки.

Суммарное реактивное сопротивление от системы до точки К1  определяется по формуле:

Полное суммарное сопротивление от системы до точки К1  определяется по формуле:

Суммарное реактивное сопротивление от системы до точки  К2  определяется по формуле:

Суммарное активное сопротивление от системы до точки К2  определяется по формуле

Полное сопротивление от системы до точки К2  определяется по формуле:

Суммарное сопротивление от системы до точки  К3.