2.4. Определение токов короткого замыкания на шина ору –110 кВ

2.4.1. Определение трёхфазного короткого замыкания

Т.к. все источники не удалены от точки короткого замыкания k₁, то у тока короткого замыкания присутствует апериодическая составляющая i_а.

Для источника слева:

I - значение определено по расчетной монограмме.

;

, где определено по монограмме.

кА.

Для источника справа:

;

- значение определено по расчетной монограмме.

;

, где определено по монограмме.

кА.

;

;

Ударный ток к.з.

Производим выбор токов короткого замыкания.

2.4.2. Определение двухфазного короткого замыкания

Режим двухфазного короткого замыкания является несимметричным режимом.

2.4.3. Определение однофазного короткого замыкания

Однофазный ток короткого замыкания определяется по формуле:

(6)

где х_*1 –сопротивление прямой последовательности;

х_*2 –сопротивление обратной последовательности;

х_*0 –сопротивление нулевой последовательности.

Принято равенство х_*1= х_*2= х_{*б рез}.

(7)

где u_к –напряжение к.з., %;

S_нт –номинальная мощность трансформатора, МВА; S_нт =25 МВА;

S_б –базисная мощность.

2.5. Расчёт токов короткого замыкания на шинах ру –27,5 кВ

Для расчётов токов к.з. на шинах РУ –27,5 кВ составлена схема замещения.

Рассмотрено два вида к.з.:

• режим максимальных токов (оба трансформатора включены в работу и работают параллельно (рис. 13));

• режим минимальных токов (в работе находиться один трансформатор (рис. 13)).

Рис. 13

Рассмотрение режима максимальных токов сводится к расчётам схемы ”а”.

U_кв=0,5(Uвс+Uквн-Uксн)= 0,5(10,5+17,5-6,5)=10,75

U_кс=0,5(Uквс+Uксн-Uквн)= 0,5(10,5+6,5-17,5)=-0,5

U_кн=0,5(Uквн+Uксн-Uксв)= 0,5(17,5+6,5-10,5)=6,75

;

;

;

где х_*Т –относительное сопротивление трансформаторов.

Базисный ток

2.5.1. Определение трёхфазного тока в режиме максимальных токов

;

2.5.2. Определение двухфазного тока короткого замыкания в режиме максимальных токов

2.5.3. Определение тока трёхфазного короткого замыкания в режиме минимальных токов

Минимальный ток к.з. будет в режиме раздельной работы трансформаторов. Схема замещения представлена на рис. 13(б).

2.5.4. Определение токов двухфазного короткого замыкания в режиме минимальных токов

2.6. Расчёт токов короткого замыкания на шинах РУ –10 кВ

Для расчётов токов к.з. на шинах РУ –10 кВ составлена схема замещения.

Рассмотрено два вида к.з.:

• режим максимальных токов (оба трансформатора включены в работу и работают параллельно (рис. 14а));

• режим минимальных токов (в работе находиться один трансформатор (рис. 13б)).

Рис. 14

Рассмотрение режима максимальных токов сводится к расчётам схемы ”а”.

(8)

где х_*Т –относительное сопротивление трансформаторов, для обмоток ВН.

(рассчитано выше)

Базисный ток

2.6.1. Определение трёхфазного тока в режиме максимальных токов

2.6.2. Определение двухфазного тока короткого замыкания в режиме максимальных токов

2.5.3. Определение тока трёхфазного короткого замыкания в режиме минимальных токов

Минимальный ток к.з. будет в режиме раздельной работы трансформаторов. Схема замещения представлена на рис. 13(б).

2.5.4. Определение токов двухфазного короткого замыкания в режиме минимальных токов

2.7. Расчёт тока короткого замыкания на шинах собственных нужд

Расчёт токов короткого замыкания на шинах собственных нужд (расчётная точка k4) тяговой подстанции производим в именованных единицах, с учётом активных и индуктивных сопротивлений.

Схема замещения представлена на рис. 15.

Рис. 15

Максимальный рабочий ток вторичной обмотки трансформатора собственных нужд определяется по формуле:

(10)

Активное сопротивление обмоток ТСН:

(11)

где Р_к –мощность к.з. ТСН, кВт;

S_ТСН –номинальная мощность ТСН, ВА;

U_осн –напряжение основной ступени, В.

Полное сопротивление обмоток ТСН:

Реактивное сопротивление обмотки ТСН определяется по формуле:

Трансформатор собственных нужд присоединяется к шинам 27,5 кВ четырёх жильным кабелем ААГВ -3×185+1×50-1, максимально допустимый ток которого определяется по следующей формуле:

(12)

где k_к –количество кабелей;

I_доп –допустимый ток для принятого сечения (определяется из справочника),

I_доп =260 А;

n_k –коэффициент, учитывающий охлаждение кабелей, n_k =0,85.

Для кабеля ААГВ -3×185+1×50-1:

Эти данные также как и тип кабеля берутся из справочника.

Сопротивление автоматического выключателя:

Сопротивления трансформаторов тока:

Сопротивление рубильника:

Результирующее сопротивление цепи трансформатора собственных нужд:

Трехфазное короткое замыкание:

Двухфазное короткое замыкание:

Таблица 3

Данные по коротким замыканиям тяговой подстанции

Вид К.З.		Наименование тока к.з.	РУ-110 кВ (к1)	РУ-27,5 кВ (к2)	РУ-10,5 кВ (к3)	к5 ТСН
Трёхфазное К.З.	max	Iпо, кА	1,14	4,8	9,7	12,46
		iy, кА	2,9	12,2	24,725	31,773
		Iy, кА	1,73	7,2	14,744	18,93
		Sк, МВА	460	228,5	176,85	8,63
	min	Iпо, кА	-	3,19	6	-
		iy, кА	-	8,15	15,3	-
		Iy, кА	-	4,84	9,12	-
		Sк, МВА	-	151,5	108,7	-
Двухфазное К.З.	max	Iпо, кА	0,99	7,18	14,5	10,79
		iy, кА	2,9	18,3	37	27,5
		Iy, кА	1,5	10,95	21,964	16,40
		Sк, МВА	400	118,8	153,43	7,5
	min	Iпо, кА	-	4,75	8,96	-
		iy, кА	-	12,13	22,84	-
		Iy, кА	-	7,22	13,61	-
		Sк, МВА	-	131,81	94,56	-
Однофазное К.З.	max	Iпо, кА	2,77	-	-	-
		iy, кА	7,07	-	-	-
		Iy, кА	4,21	-	-	-
		Sк, МВА	554,5	-	-	-
	min	Iпо, кА	-	-	-	-
		iy, кА	-	-	-	-
		Iy, кА	-	-	-	-
		Sк, МВА	-	-	-	-