2.2 Выбор главных понижающих трансформаторов

Согласно выбранным данным выбираем трансформатор из таблицы 2.7 стр.43 учебника электрические подстанции Е.Б. Петров. Выбранные данные сведены в таблице 3:

Таблица 3

Тип	Номинальная мощность	U обмотки			Потери		Ток холостого хода	Напряжение короткого замыкания между обмотками
		Высшего напряжения	Среднего напряжения	Низшего напряжения	Холостого хода	Короткого замыкания
	Sн кВА	U1н кВ	U2н кВ	U3н кВ	Pх.х кВт	Pк.з кВт	Iх.х %	Uк в-с %	Uк в-н %	Uк с-н %
ТДТН- 16000/110	16000	115	38,5	11	45	125	5	17	10,5	6

3 Расчет токов короткого замыкания для максимального режима

3.1 Расчет напряжения короткого замыкания каждой обмотки трехобмоточного трансформатора.

Для того чтобы определить сопротивление каждой обмотки трехобмоточного трансформатора, определяем напряжение короткого замыкания по формулам (3.1):

Uкв = 0,5(UК В-С+UК В-Н-UК С-Н)

Uкс = 0,5(UК В-С+UК С-Н-UК В-Н) (3.1)

Uкн = 0,5(UК В-Н+UК С-Н-UК В-С)

Uкв = 0,5(17+10,5-6) = 10,75

Uкс = 0,5(17+6-10,5) = 6,25

Uкн = 0,5(10,5+6-17) = -0,25

3.2 Составим электрическую схему замещения и вычислим сопротивления цепи короткого замыкания

Рисунок 2.Электрическая схема замещения.

Выбираем базисную мощность Sб = 100 МВА.

Вычислим относительные сопротивления цепи короткого замыкания и укажем их на схемах замещения.

Относительное сопротивление энергосистемы определим по формуле (3.1):

Хбс = (3.1)

где: X_*бс - относительное базисное сопротивление системы;

S_б - базисная мощность, МВА (принимаем = 100 МВА)

S_к - мощность короткого замыкания системы на шинах подстанции.

Х1 = Х2 =

Относительное сопротивление линии определяем по формуле (3.2):

Хбл = (3.2)

Где: X_*бл - относительное базисное сопротивление линии

X₀ = 0,4 Ом / км - индуктивное сопротивление 1 км линии (для воздушных линий напряжением 6кВ и выше)

l - длина линии, км

S_б - базисная мощность, МВА

U_ср1 - среднее расчетное напряжение, превышающее номинальное напряжение линии и приемников на 5%. U_ср = 115 кВ.

Х3 = Х3` =

Х4 = Х4` =

Х5 = Х5` =

Х6= Х6` =

Х7 = Х7` =

Вычислим относительные сопротивления обмоток трансформатора по формулам (3.3):

Х8= Х8` =

Х9 = Х9` = (3.3)

Х10 = Х10` =

Где: X_*бт - относительное базисное сопротивление трансформатора

U_к - напряжение короткого замыкания, %

S_б - базисная мощность, МВА

S_{ном. т} - номинальная мощность трансформатора, МВА

Х8= Х8` =

Х9= Х9` =-

Х10= Х10` =

Составим схемы преобразования и по ним рассчитаем относительные сопротивления по формулам для последовательного и параллельного соединений:

Х11 =Х3+Х4+Х5 = 0,099+0,051+0,054 = 0,204

Х12 =Х6+Х7 = 0,057+0,084 = 0,141

Х13 =Х3`+Х4`+Х5`+Х6`+Х7`= 0,099+0,051+0,054+0,057+0,084 = 0,345

Х14 =Х14` = Х8+Х9 = 0.671- 0.01 = 0.661

X15 =

X16 =

X17 =

X18 =

X19 = X1+X16 = 0.25+0.102 = 0.352

X20 = X2+X17 = 0.161+0.07 = 0.231

X 21 =

X 22 = X21+X18 = 0.139+0.041 = 0.18

X23 = X22+X15 = 0.18+0.33 = 0.51 3.3 Расчет периодической составляющей точки короткого замыкания

Базисный ток вычисляем по формуле (3.4):

Iб = (3.4)

Где: I_б - базисный ток, кА

S_б - базисная мощность, МВА

U_ср – среднее расчетное напряжение, превышающее номинальное напряжение линии и приемников на 5%.

U_ср1 =115кВ; U_ср2 =37кВ.

Iб1 =

Iб2 =

Ток короткого замыкания определим по формуле (3.5):

Iк = (3.5)

где I_к - действующее значение трехфазного тока короткого замыкания, кА

I_б - базисный ток, кА

X_*бΣ - результирующее относительное сопротивление до точки короткого замыкания.

Iк1 =

Iк2 =

Мощность трехфазного короткого замыкания S_к, МВА, определяем по формуле (3.6):

Sк = (3.6)

Где: S_б - базисная мощность, МВА

X_*бΣ - результирующее относительное сопротивление до точки короткого замыкания

Sк1 =

Sк2 =

Значение ударного тока определяем по формуле (3.7):

i _уд = 2,55 I_к (3.7)

где i _уд - ударный ток короткого замыкания

I_к - действующее значение трехфазного тока короткого замыкания, кА

i _уд1 = 2,55 I_к1 = 2,55*2,788 = 7,109 кА

i _уд2 = 2,55 I_к2 = 2,55*3,062 = 7,808 кА