2. Расчёт токов короткого замыкания на шинах ру
2.1. Расчет токов короткого замыкания аналитическим методом с применением типовых кривых.
Для выбора электрооборудования тяговой подстанции необходимо определить максимальные токи трехфазного, двухфазного и однофазного к.з., а для выбора релейных защит – минимальное значение тока к.з.
Для заданной схемы внешнего электроснабжения составляется однолинейная расчётная схема, включая упрощённую схему заданной тяговой подстанции с указанием всех точек короткого замыкания и номинальных параметров.
Однолинейная расчётная схема
Рис. 1
2.2. Определение относительных сопротивлений
Расчёт произведён методом относительных единиц. Основой метода является приведение всех сопротивлений схемы к базисным условиям.
Составлена эквивалентная схема замещения до точки k1 (рис. 2).
Схема замещения
Рис. 2
Относительное сопротивление энергосистемы:
Выбраны
базисные условия
,
при
к.з.
в точке k1
.
(4)
В
следствии того, что
необходимо также учитывать и активную
составляющую сопротивления элементов.
Определяем приведённые полные сопротивления:
где Sc – полная мощность генератора.
где 
- напряжение короткого замыкания
трансформатора.
- относительное сверхпереходное
сопротивление генератора;
-
номинальная мощность генератора.
мВА;
Так как активное сопротивление генераторов и трансформаторов мало, принимаем xген=zген, xтр=zтр, и производим последующие преобразования.
2.3. Преобразования схемы замещения
Преобразуем схему замещения в более простую относительно точки к1.
рис. 3.
рис. 4.
Определим начальный ток (действующее значение периодической составляющей) трехфазного к.з.
2.3. Проверка на электрическую удалённость
Электрическая удалённость к.з. определена исходя из следующего соотношения:
(2.3)
где
номинальный
ток источника, А;
начальное
значение периодической составляющей
тока к.з.
Для первого источника:
Из этого неравенства следует, что точка k1 удалена от первого источника.
Для второго источника:
Значит, что точка k1 не удалена от второго источника, и асинхронная составляющая существенна. Для дальнейших расчётов необходимо её учесть.
2.4. Определение токов короткого замыкания на шина ОРУ –110 кВ
2.4.1. Определение трёхфазного короткого замыкания
Т.к. все источники удалены от точки короткого замыкания k1, апериодическая составляющая iа тока короткого замыкания не существенна и в дальнейшем в расчётах не учитывается.
(система
1)
(система
2)
Результирующий ток короткого для точки k1 является суммой токов двух систем и определены по следующей формуле:
Iк1(1)+Iк1(2) =3,3+2,2=5,5 кА.
Ударный ток к.з.
2.4.2. Определение двухфазного короткого замыкания
Режим двухфазного короткого замыкания является несимметричным режимом и характеризуется тем, что одна из трёх фаз оказывается в условиях «отличных» от двух других.
2.4.3. Определение однофазного короткого замыкания
Однофазный ток короткого замыкания определен 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.
Для определения сопротивления нулевой последовательности используем схему замещения (рис. 12)
Рис. 12
Тогда,
(7)
где uк –напряжение к.з., %;
Sнт –номинальная мощность трансформатора, МВА; Sнт =100 МВА;
Sб –базисная мощность.
