Расчет токов короткого замыкания для выбора аппаратов и токоведущих частей. Вариант 1

4. Расчет токов короткого замыкания для выбора аппаратов и

токоведущих частей

Расчёт токов короткого замыкания производим для выбора шин, проверки  параметров электрооборудования, а так же для выбора или проверки уставок релейной защиты и автоматики.

Выбор числа и мест точек короткого замыкания обуславливается конфигурацией схемы и наиболее тяжёлыми режимами для выбираемого в последствии оборудования. На рис.4.1 и 4.2 представлены расчётная схема и схема замещения для расчёта токов КЗ.

Расчёт производим в относительных единицах. Сопротивления элементов схемы определяются по приведённым ниже формулам:

Для расчётов сопротивлений элементов сети задаёмся базисной мощностью S_б = 1000 МВ×А и базисным напряжением.

Сопротивление системы:                                   ;                                                (4.1)

Сопротивление генераторов:                          ;                                             (4.2)

Сопротивление двухобмоточных

трансформаторов:                                           ;                                            (4.3)

Сопротивление линии:                                    ;                                                       (4.4)

Сопротивление реактора:                                 ,                                             (4.5)

где  Ѕ_ном.г, Ѕ_ном.т  – номинальные мощность генератора и трансформатора, МВ×А;

             U_к           – напряжение КЗ трансформатора, %;

             Х_о           – удельное сопротивление линии, Ом/км (Х_о = 0,4 Ом/км);

              l             – длина линии, км.

                            Система

                                                                                                          E_*с=1           

                                     К5

                                       6,6 кВ

             Л1            Л2                                                                                               10/0,39

                     К2           РТСН

                                                 115 кВ                                                                       

                Т1                                             Т2                                                                               

                                        К1                            10,5 кВ                              

                Г1                  Г2           Г3               ТСН                                 1/2,64       2/2,64        3/2,64

          К3                                                            К4

                                                    6,3 кВ                                              E_*1=1        E_*2=1        E_*3=1

Рис. 4.1 – Расчётная схема                                                       Рис. 4.2 – Схема замещения

                 для расчёта токов КЗ                                                                для расчёта токов КЗ  

В нашем случае система представлена Sс   = 900 МВ×A; Х_*с = 0,35.

Отсюда находим сопротивление системы  ;

       сопротивление генераторов станции ;

        сопротивление секционных реакторов ;

        сопротивление трансформаторов ;

        сопротивление линии ;

        сопротивление трансформатора собственных нужд ;

        сопротивление резервного трансформатора собственных нужд ;

        сопротивление линейного реактора (см. пункт 4.5).

ЭДС генераторов Г1, Г2 и Г3 принимаем равной единице из-за влияния нагрузки подключенной к ГРУ E_*1 = E_*2 = E_*3 = 1, также ЭДС системы E_*4 = 1.

4.1 Расчёт токов КЗ в точке К1 (на шинах ГРУ)U_ср.н.кз = 10,5 кВ

                   Рис. 4.3 и Рис. 4.4 – Схемы замещения для расчёта токов КЗ в точке К1

Произведём сворачивание схемы с помощью известных формул:

;

;

;

;

.

;

;

X_*å  = X_*экв + X_*15 = 0,99 + 0,82 = 1,81.

,

.

;       

.

Расчёт начального значения периодической составляющей тока КЗ в точке К1

Базисный ток находим по формуле:

                                                           ,                                                            (4.6)       

где U_ср.н.кз – среднее номинальное напряжение в точке короткого замыкания.           

Определяем токи КЗ в относительных единицах по формуле