2.9. Расчёт тока короткого замыкания на шинах собственных нужд

Расчёт токов короткого замыкания на шинах собственных нужд (расчётная точка К5) тяговой подстанции производим в именованных единицах, с учётом активных и индуктивных сопротивлений.

Расчётная схема и схема замещения представлены на рис. 15.

Рис. 15

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

(37)

где U_н - номинальное напряжение вторичной обмотки, кВ.

Определяя сопротивления обмоток трансформатора СН, следует иметь в виду, что при мощностях до 1000 кВА включительно напряжение К.З. U_к характеризует полное сопротивление трансформатора. Поэтому сначала находят активное сопротивление в мОм, а затем индуктивное сопротивление в мОм.

Активное сопротивление:

(38)

где Р_к –потери К.З. ТСН, кВт;

S_{Тсн ном} –номинальная мощность ТСН, кВА;

U_осн –напряжение основной ступени, В.

Полное сопротивление:

(39)

где U_к - напряжение К.З. трансформатора, %.

Индуктивное сопротивление определяется по формуле:

(40)

Трансформатор собственных нужд присоединяется к шинам 0,4/0,23 кВ четырёхжильным кабелем ААГ -3×185+1×50-1, максимально допустимый ток которого определён по следующей формуле:

(41)

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 ААГ -3×185+1×50-1 принимаем:

(42)

где r₀ – активное сопротивление кабеля, мОм;

l_k – длина кабельной вставки, м.

(43)

где x₀ – индуктивное сопротивление кабеля, мОм.

Эти данные также как и тип кабеля берутся из справочника.

Тогда

Сопротивление автоматического выключателя (из справочника):

Переходное сопротивление контактов автоматического выключателя (из справочника):

Сопротивления трансформаторов тока (из справочника):

Переходное сопротивление рубильника (из справочника):

Результирующее сопротивление цепи трансформатора собственных нужд:

(44)

(45)

Полное сопротивление равно:

(46)

Значения токов и мощности трехфазного К.З. определяются по следующим формулам:

(47)

Значения токов и мощности двухфазного К.З.:

(48)

Значения токов и мощности однофазного К.З.:

(49)

где U_2ф –фазное напряжение обмотки трансформатора, В;

–полное сопротивление трансформатора при однофазном коротком

замыкании, мОм.

Тогда

Таблица 5

Данные по коротким замыканиям тяговой подстанции

Вид К.З.	Наименов-ание величины.	РУ-110 кВ (к1)	РУ-10,5 кВ (к2)		После преобразоват. транс-ра (к3)	РУ-3,3 кВ (к4)	ТСН (к5)
			max	min
Трёхфазное К.З.	Iк, кА	3,45	12	7,05	19	38,5	12,5
	iy, кА	8,8	30,6	18	48,5	98,2	31,3
	Iy, кА	5,2	18,24	10,7	28,9	-	18,7
	Sк, МВА	687	217,4	128,2	49,5	-	8,52
Двухфазное К.З.	Iк, кА	3	18	10,5	16,53	-	10,7
	iy, кА	7,65	45,9	26,7	42,2	-	27,2
	Iy, кА	4,56	27,36	16	25,1	-	16,3
	Sк, МВА	598	189	111,5	43	-	7,4
Однофазное К.З.	Iк, кА	4,13	-	-	-	-	3,53
	iy, кА	10,5	-	-	-	-	9
	Iy, кА	6,28	-	-	-	-	5,37
	Sк, МВА	826,4	-	-	-	-	0,812