2. Расчет токов короткого замыкания на шинах ру

2.1. Составление однолинейной расчетной схемы и выбор расчетных точек короткого замыкания

Для выбора электрооборудования тяговой подстанции рассчитываются токи трехфазного, двухфазного и однофазного КЗ максимальных значений. Расчет ведется аналитическим методом с использованием типовых кривых.

Однолинейная расчетная схема внешнего электроснабжения, включающая в себя упрощенную схему заданной подстанции, приведена на рис. 2.

Однолинейная расчетная схема.

Рис. 2

Для расчета токов короткого замыкания используется метод относительных единиц. По однолинейной расчетной схеме (рис. 2) составляется схема замещения, приведенная на рис. 3. Выбираем расчетные точки короткого замыкания: К-1 на вводах подстанции при включенной рабочей перемычке; К-2 на одной из секций шин 10 кВ при включенном и выключенном секционном выключателе; К-3 на выводах вентильной обмотки преобразовательного трансформатора; К-4 на шинах РУ 3,3 кВ; К-5 на шинах 0,4/0,23 кВ за ТСН.

2.2. Расчет токов короткого замыкания на шинах 110 кВ (точка к-1)

2.2.1. Расчет токов трехфазного кз в точке к-1

Задаемся значением базисной мощности МВА. При КЗ в точке К-1 кВ. Базисный ток:

, (4)

кА.

Для принятых базисных условий определяются относительные сопротивления элементов схемы замещения до точки К-1. Так как линии ВЛ – 110 кВ более чем в три раза превышает , то активным сопротивлением линии пренебрегаем.

Схема замещения

Рис. 3

Расчет сопротивлений линии.

; (5)

где - удельное реактивное сопротивление линии, Ом/км;

- протяженность линии, км;

- среднее напряжение линии, кВ.

;

;

;

;

;

;

;

;

Расчет сопротивления системы № 2

; (6)

; (7)

где - сопротивление системы, Ом.

МВА

.

Полученная схема замещения упрощается. Упрощенная схема приведена на рис. 4.

У прощенная схема замещения.

Рис. 4

;

;

;

.

Преобразовав треугольник в звезду, получим схему, изображенную на рис. 5.

С хема замещения, с треугольником, преобразованным в звезду

Рис. 5

;

;

;

Просуммировав сопротивления 12 и 16, а также 15 и 18 , получим схему, изображенную на рис. 6 а.

Схема замещения, преобразованная в трехлучевую а), и двухлучевую б) звезду

Рис. 6

;

;

Преобразовав трехлучевую звезду в двухлучевую, получим схему изображенную на рис. 6 б.

;

;

Определение электрической удаленности точки КЗ от источников питания.

Условием электрической удаленности точки от источников питания является отношение:

, (7)

где - начальное значение периодической составляющей тока КЗ, А;

- номинальный ток генератора, приведенный к ступени напряжения КЗ А.

, (8)

где - номинальная мощность генератора, МВА.

, (9)

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ от системы №1:

кА.

Номинальный ток генератора системы №1, приведенный к ступени напряжения КЗ

;

Условие выполняется!

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ от системы №2:

кА.

Номинальный ток генератора системы №2, приведенный к ступени напряжения КЗ:

кА.

;

Условие выполняется!

Таким образом, точка К-1 электрически удалена от обоих источников питания.

Результирующее сопротивление до точки КЗ от систем №1 и №2 :

;

Таким образом, схема замещения приводится к виду, изображенному на рис. 7.

Расчетная схема замещения.

Рис. 7

Начальный ток (действующее значение периодической составляющей) трехфазного КЗ:

, (10)

кА.

Ударный ток

; (11)

кА;

; (12)

кА.

Мощность КЗ

, (13)

МВА.