8. Расчет токов кз

Расчет токов КЗ производится с целью проверки выбранного электрооборудования, выбора уставок релейной защиты. При расчёте тока КЗ допускается не учитывать:

• ток намагничивания силовых трансформаторов и автотрансформаторов;

• насыщение магнитных систем электрических маши;

• сдвиг по фазе ЭДС и изменение частоты вращения роторов синхронных генераторов, компенсаторов и электродвигателей, если продолжительность КЗ не превышает 0,5 с.;

• поперечную ёмкость воздушных ЛЭП напряжением 220-500 кВ, если их длина не превышает 200 км, и напряжением 330-500 кВ, если их длина не превышает 150 км.

Расчёт токов КЗ на данной подстанции.

1. Составляем расчётную схему проектируемой подстанции и намечаем расчётные точки КЗ.

2. На основании расчётной схемы составляем эквивалентную схему замещения, все сопротивления в ней нумеруем.

3. Определяем величины сопротивлений всех элементов схемы замещения в относительных единицах и указываем их номиналы на схеме замещения.

Известные данные:

S_{п, 0 С1 500}=3000 МВА; l_ЛЭП1 500=220 км; X_{HC1 500}=1,9;

S_{п, 0 С2 500}=2500МВА; l_ЛЭП2 500=220 км; X_{HC2 500}=1,3;

S_{п, 0 С 220}=1500МВА; l_ЛЭП 220=157 км.

Принимаем S_б=1000 МВА.

Эквивалентная схема замещения.

Определим величины сопротивлений:

а) Сопротивление систем:

б) Сопротивление ЛЭП:

где Х_уд.=0,4 Ом/км, U_ср. – напряжение в ЛЭП, взятое по ряду средних напряжений.

в) Сопротивление обмоток автотрансформатора на высокой стороне:

где u_{к ВН-НН}, u_{к СН-НН}, u_{к ВН-СН}, S_Н.Т. берем из таблицы 3.

г) Сопротивление обмоток автотрансформатора на низкой стороне:

д) Сопротивление обмоток автотрансформатора на средней стороне:

Сопротивление обмоток автотрансформатора на средней стороне обращаются в нуль.

Расчет токов кз для точки к1.

Составим схему замещения. В ней не учитываем те сопротивления, по которым ток к точке КЗ не протекает.

Путем постепенного преобразования относительно точки КЗ приводим схему к наиболее простому виду.

;

.

Определим I_б:

.

Необходимо определить:

- I_п.0 – начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ (для момента КЗ t=0);

- i_уд – ударный ток КЗ;

- i_аτ – апериодическая составляющая тока КЗ;

- I_пτ – периодическая составляющая тока КЗ.

Токи, создаваемые 1 системой:

;

;

;

где Е=1; k_уд=1,72; Т_а=0,03с для системы, связанной с шинами, где рассматривается КЗ, воздушными линиями напряжением 500 кВ.

;

Так как I_п.0/I_{ном.ист}= 0,4<2, то это удаленное от источника КЗ, поэтому принимаем I_пτ=I_п.0=1,5 кА.

Токи, создаваемые 2 системой:

;

;

;

где Е=1; k_уд=1,72; Т_а=0,03с для системы, связанной с шинами, где рассматривается КЗ, воздушными линиями напряжением 500 кВ.

;

Так как I_п.0/I_{ном.ист}= 0,5<2, то это удаленное от источника КЗ, поэтому принимаем I_пτ=I_п.0=1,6 кА.

Токи, создаваемые 3 системой:

;

;

;

где Е=1; k_уд=1,72; Т_а=0,03с для системы, связанной с шинами, где рассматривается КЗ, воздушными линиями напряжением 500 кВ.

;

Так как I_п.0/I_{ном.ист}= 0,49<2, то это удаленное от источника КЗ, поэтому принимаем I_пτ=I_п.0=0,86 кА.

Токи в точке КЗ:

I_п.0 = 1,5+1,6+0,86=3,96 кА;

i_уд = 3,65+3,97+2,01=9,63 кА;

i_аτ = 0,076+0,08+0,008=0,164 кА;

I_пτ = 1,5+1,6+0,86=3,96 кА.