3. Расчёт параметров короткого замыкания

1. Общие положения

Расчет параметров цепи короткого замыкания необходим для дальнейшей проверки выбранных токоведущих частей и оборудования подстанции по режиму короткого замыкания на термическую и электродинамическую стойкость, а также для проверки чувствительности релейной защиты.

Ввиду того, что расчёт параметров цепи короткого замыкания с учётом реальных характеристик и режимов работы всех элементов энергосистемы достаточно сложен, поэтому для решения задач по надёжному электроснабжению допускается введение в расчёты ряда допущений, которые значительно упрощают расчёты и не вносят существенных погрешностей в них.

Основные допущения:

• Не учитывается насыщение магнитных систем, что позволяет считать постоянными и не зависящими от тока индуктивные сопротивления всех элементов цепи короткого замыкания.

• Не учитываются намагничивающие токи силовых трансформаторов подстанций.

• Не учитываются емкостные проводимости элементов короткозамкнутой цепи на землю.

• Считается, что трёхфазная система является симметричной.

• Влияние нагрузки на ток короткого замыкания учитывается приближённо.

• При вычислении параметров цепи короткого замыкания учитывают только индуктивные сопротивления цепи, а активными сопротивлениями пренебрегают ввиду их малой величины.

• Исходя из того, что в случае возникновения трёхфазного короткого замыкания каждая фаза может оказаться в самых тяжёлых условиях, то все расчёты проводят по одной фазе.

Расчёт параметров цепи короткого замыкания осуществляется с помощью метода относительных единиц при базисных условиях, который даёт результаты, наиболее приближенные к реальности.

2. Расчётная схема

Расчётная схема – это упрощённая схема внешнего электроснабжения, на которой указываются те элементы и их параметры, которые влияют на режим короткого замыкания проектируемой подстанции и потому должны быть учтены при выполнении расчётов^.

3. Эквивалентная электрическая схема замещения^.

Схема замещения – это электрическая схема, соответствующая по исходным данным расчётной схеме, но в ней все элементы расчётной схемы заменены на соответствующие сопротивления. Каждое сопротивление обозначают дробью, в которой числитель – порядковый номер сопротивления, а знаменатель – значение этого сопротивления.

1. Расчёт относительных сопротивлений схемы замещения.

Для расчётов относительных сопротивлений следует принять постоянные значения следующих величин:

Базисная мощность, S_б , МВА………………………………………………….100

Среднее удельное индуктивное сопротивление ЛЭП, x₀ , Ом/км…………...0,4

Среднее напряжение на шинах 110 кВ, U_ср1, кВ……………………………..115 Среднее напряжение на шинах 35 кВ, U_ср2, кВ……………………………....37

Данные необходимые для расчёта относительных сопротивлений схемы замещения приведены в таблице 2

Таблица 2

Наименование величины	Обозначение	Единица измерения	Значение
Мощность короткого замыкания системы:
РП-1	Sк1	МВА	200
РП-2	Sк2		770
Длина линии электропередач:
напряжением 110 кВ	L2	км	34
	l3		35
	l4		18
	l5		31
	l6		17
	l7		27
напряжением 35 кВ
Напряжение короткого замыкания понижающих трансформаторов:
Тр. 1, 2	Uк1	%	10,5
Номинальная мощность понижающих трансформаторов
Тр. 1, 2	Sн.тр.1	МВА	16000

С опротивление системы, расчитывается по формуле (3.3.1.1):

(3.3.1.1)

– мощность короткого замыкания системы

Линии электропередач, расчитывается по формуле (3.3.1.2):

(3.3.1.2)

l – длина линии электропередач, км U_ср – средние напряжения на шинах 110кВ ( 115кВ )