3.3. Расчет токов короткого замыкания на шинах ру-35 кВ

Для расчета короткого замыкания в точках к-2, к-3 используется схема:

Рис.

Для расчета значений короткого замыкания трансформаторов ТР1 и ТР2 используются выражения:

U_к.в.=0,5(U_к.в-с+U_к.в-н-U_к.с-н);

U_к.с.=0,5(U_к.в-с+U_к.с-н-U_к.в-н);

U_к.н.=0,5(U_к.в-н+U_к.с-н-U_к.в-с);

U_к.в.=0,5(17+10,5-6)=10,75%;

U_к.с.=0,5(17+6-10,5)=6,25%;

U_к.н.=0,5(10,5+6-17)=-0,25%.

Относительные сопротивления обмоток трансформаторов вычисляются так:

Расчет короткого замыкания в точке К-2 производится по следующим схемам:

Рис.

Х_Д=Х_В1+Х_Н1;

Х_Д=0,43-0,01=0,42;

Х_Е= Х_Д/2;

Х_Е=0,42/2=0,21.

Рис.

Результирующее сопротивление в точке К-2:

Рис.

где I_БК-2 – базисный ток в точке К-2, кА.

Двухфазное короткое замыкание:

3.4. Расчет короткого замыкания на шинах РУ-27,5 кВ

Расчет точки короткого замыкания К-3 производится по следующим схемам замещения (рис. )

Х_s=Х_s^/=Х_В1+Х_С1;

Х_s=0,43+0,25=0,68;

Х_v= Х_s//2;

Х_v=0,68/2=0,34;

Рис.

Результирующее сопротивление в точке К-3:

где I_БК-3 – базисный ток в точке К-3, кА;

Двухфазное короткое замыкание:

3.5. Расчет тока короткого замыкания на шинах собственных нужд.

Расчет токов короткого замыкания на шинах собственных нужд в точке К-4 выполняется в именованных единицах с учетом активных и индуктивных сопротивлений цепи.

Трансформатор собственных нужд ТС 250/10.

Ток короткого замыкания в цепи собственных нужд:

где U_б – базисное напряжение, В;

Z_рез – результирующее сопротивление цепи собственных нужд, Ом.

Схема замещения цепи собственных нужд представлена на рис.3.5.1

Номинальный ток трансформатора собственных нужд:

где S_Н – номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_Н – номинальное напряжение трансформатора, кВ.

Активное сопротивление обмоток трансформатора:

где Р_к – потери короткого замыкания ТСН, кВт;

U_осн – напряжение основной ступени, В;

S_{тсн ном} – номинальная мощность ТСН, кВА.

;

Полное сопротивление обмоток ТСН:

Индуктивное сопротивление обмоток трансформатора:

Сопротивления других элементов цепи ориентировочно можно оценить по данным справочников.

Рис.3.6.1 Схема замещения

Сопротивления трансформатора тока:

r_та=0,05 мОм; Х_та=0,07 мОм.

Сопротивление катушки автомата:

r_ка=0,12 мОм; Х_ка =0,094 мОм..

Сопротивление контактов:

r_конт=0,15 мОм.

Сопротивление разъединителя:

r_р=0,15 мОм.

Сопротивление кабеля:

r_каб=0,169 Ом/км; Х_каб=0,06 Ом/км.

Длина кабеля принята l_каб=10м.

Сопротивление шин:

r_ш=0,173 Ом/км; Х_ш=0,145 Ом/км.

Длина шин принята l_ш=10м.

Суммарное активное сопротивление цепи:

r_рез= r_тсн+r_конт+r_та+r_кат+r_р+r_каб+r_ш;

r_рез=3,1+0,05+0,15+0,12+0,15+1,69+1,73=7 мОм.

Суммарное индуктивное сопротивление цепи:

Х_рез=Х_тсн+Х_кат+Х_та+Х_каб+Х_ш;

Х_рез=7,9+ 0,094+0,07+0,6+1,45=10,1 мОм.

Суммарное полное сопротивление:

Ток короткого замыкания:

Ударный ток:

где К_у – ударный коэффициент; К_у=1,2;

Мощность короткого замыкания:

где U_ср =230 В.

Двухфазное короткое замыкание в цепи собственных нужд:

Мощность двухфазного короткого замыкания:

Результаты расчетов токов короткого замыкания представлены в табл.3.1.

Точка к.з	Трехфазное к.з.				Двухфазное к.з.		Однофазное к.з.
	Iпоmax, кА	Inomin, кА	iу, кА	Sk, МВА	Imax, кА	Imin, кА	Iпо, кА	iу, кА
К-1 ввод подстанции	4,31	4,31	10,99	862	3,73	3,73	1,3	3,34
К-2 Шины РУ-35кВ	4,78	2,91	12,18	306,7	4,13	2,52	-	-
K-3 Шины РУ-27,5кВ	4,6	2,63	11,73	219,29	3,98	2,27	-	-
К-4 собственные нужды	10,8	-	18,3	4,3	9,4	-	-	-

Таблица 3.1

Результаты расчета токов короткого замыкания