Расчет токов короткого замыкания при проектировании ТЭЦ-400

среднее номинальное напряжение сети высшего напряжения, кВ;

I_кв^’’ – начальное значение периодической составляющей тока КЗ на выводах высшего напряжения трансформатора, кА.

   Сопротивление X_с – приводится к ступени низшего напряжения по выражению:

                                              (10.2.5)

где U_{ср н}  - среднее номинальное напряжение сети, в которой рассчитываются токи КЗ.

   Активное сопротивление трансформатора в мОм вычисляется по формуле:

                                         (10.2.6)

где DP_к – потери КЗ в трансформаторе, кВт;

     S_H – номинальная мощность трансформатора, кВА;

             U_Н – номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора, кВ.

   Индуктивное сопротивление трансформатора вычисляется как

                          (10.2.7)

   Активные и индуктивные сопротивления проводов, кабелей, шин и шинопроводов длиной l подсчитываются по выражениям

r=r₀×l,    x=x₀×l,                                              (10.2.8)

где r₀ и x₀ – удельные активное и индуктивное сопротивления.

Удельные активные - r₀ и индуктивные - x₀ сопротивления шин, сопротивление катушек автоматов, сопротивление трансформаторов тока принимаем по [2].

Преобразование схемы для определения токов КЗ сводится к сложению последовательно соединенных активных и индуктивных сопротивлений элементов схемы:

,     ,                                  (10.2.9)

где n – число элементов в цепи КЗ.

     Ток трехфазного КЗ в кА вычисляется по выражению:

                                          (10.2.10)

   Ударный ток КЗ определяется как:

.                                              (10.2.11)

 Значение ударного коэффициента k_y находится по графикам [14] в зависимости от x_S/r_S.

   Действующее значение периодической составляющей тока однофазного КЗ:

,                     (10.2.12)

где r_1S и x_1S - суммарное активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности, мОм;

           r_2S и x_2S - суммарное активное и индуктивное сопротивления обратной       последовательности, мОм;

           r_0S и x_0S - суммарное активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности, мОм.

Сопротивления нулевой последовательности однофазных электрических аппаратов равны их сопротивлениям прямой последовательности. Трансформатор мощностью 1000 кВА имеет схему соединения обмоток D/Y. При такой схеме их активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности равны соответствующим сопротивлениям прямой последовательности.

Составляем схему для расчета токов КЗ. Цеховой трансформатор ТП5 мощностью 1000 кВА присоединен к низковольтному щиту 0,4/0,23 кВ через автомат                   ВА53-43-2500/2500. От низковольтного щита ТП5 через автоматический выключатель ВА55-41-1600/1600 запитывается кабельная линия 2хАВВГ 3(1х70)+1х35, I_доп= 210 А длиной 30 м. Распределительный шинопровод ШРА4-250, длина которого 51 м, подключен к ЩО 70 кабелем АВВГ 3(1x35)+1x25 длиной 15 м, а электроприемник №32 запитывается проводом АПВ-3(1x8)+1х4 (длина провода 5 м).

Рассчитаем токи трехфазного и однофазного КЗ в точках К3, К4 и К5:

Рисунок 10.2.1. Схема для расчета токов КЗ в сети до 1 кВ

Определим ток КЗ на выводах 10 кВ ТП5. Так как от РП к ТП1 проложен кабель ААШвУ-10(3´16) длиной 95 м, то сопротивления линии по (10.1.4):

,          .

Тогда с учетом сопротивления системы до РП:

х_рез=7,85+0,097=7,95      и       r_рез=2,1+1,68=3,78.

Ток КЗ по (10.1.5):

 кА

Короткое замыкание в точке К3.

Индуктивное сопротивление системы по (10.2.4):

 мОм.

Приведем сопротивление схемы к ступени напряжения 0,4 кВ по (10.2.5):

 мОм.

Активное сопротивление трансформатора по (10.2.6):

 мОм.

Индуктивное сопротивление трансформатора по (8.2.7):

 мОм.

Активное и индуктивное сопротивления катушки автомата по [2] для                  ВА53-43-2500/2500 r_а1=0,12 мОм, x_а1=0,05 мОм. При КЗ в точке К3 совокупное сопротивление переходных контактов r_пер=15 мОм. Вычислим суммарные сопротивления цепи КЗ:

r_S=r_т+ r_а1+ r_пер=1,728+0,12+15=16,848 мОм,

x_S=+x_т+ x_а1=1,28+8,63+0,05=9,96 мОм.

Ток трехфазного КЗ  и ударный ток в точке К3 по (10.2.10) и (10.2.11):

 кА,

i_y=·1,05·11,8 =17,5  кА,

Вычислим ток однофазного КЗ в точке К3. Сопротивление прямой последовательности цепи до точки К3 будет r_1S=r_т+r_а1=1,728+0,12=1,848 мОм,               x_1S=x_т+x_а1=8,63+0,05=8,68 мОм. Сопротивление обратной и нулевой последовательности данной цепи можно принять равными сопротивлению прямой последовательности, следовательно, r_2S=r_0S=1,848 мОм, x_2S=x_0S=8,68 мОм.

Ток однофазного КЗ в точке К3 с учетом