3. Расчет токов короткого замыкания

Согласно правилам ПУЭ проверка на электродинамическую и термическую стойкость шин и агрегатов производится по току трехфазного к.з. Так на подстанциях токи трехфазного к.з. больше токов однофазного к.з.

Схема замещения главных электрических соединений транзитной

подстанции.

Рисунок 2.− Схема замещения ТП

Рисунок 3.− Схема замещения и преобразования ТП

Сопротивление элементов цепи к.з.

_,

где: U_ср – среднее значение напряжения, кВ

S_к.з – мощность к.з. на вводах опорной подстанции, МВ∙А

X₀ – сопротивление 1 км линии, l – длина линии

X₁ = 115²/1600 = 8,27 Ом

X₂ = X₁ = 8,27 Ом

X₃ = 0,4∙190 = 76 Ом

X₄ = X₃ = 76 Ом

X ₉ = X₃∙X₄/ X₃+X₄= 38 Ом

Рисунок 4.− Схемы замещения и преобразования ТП.

X₉ = X₃∙X₄/ X₃+X₄ = 38 Ом

X₁₀ = X₂+X₉ = 46,27 Ом

X₁₁ = X₁∙X₁₀/ X₁+X₁₀ = 7,02 Ом

Сопротивление до точки К₁ равно 7,02 Ом

Сопротивление до точки К_2.

_{Uкв= 0,5∙(Uкв-с + Uкв-н - Uкс-н)}

_{Uкв= 0,5∙(10,5 + 18 - 6) = 11,25}

_{Uкс= 0,5∙(Uкв-с + Uкс-н - Uкв-н)}

_{Uкс= 0,5∙(10,5 + 6 - 18) = -0,75}

_{Uкн= 0,5∙(Uкв-с + Uкс-н - Uкв-н)}

_{Uкн= 0,5∙(18 + 6 – 10,5) = 6,75}

_{Х5 = Хв}

_{Х6 = Хс}

_{Х7 = Хн}

Z_в ≈ X_в = U_кв/100∙U_нв²/ S_н

Z_c ≈ X_с = U_кс/100∙U_нс²/ S_н

X_в = 11,25/100∙158²/ 40000 = 0,07 Ом

X_с = 0,75/100∙38,5²/ 40000 = 2,8∙10^-4 Ом

_{Х12 = Х11 + Х5 + Х6 = 7,02 + 0,07 + 2,8∙10}^-4 _{= 7,09 Ом}

Сопротивление до точки К₂ равно 7,09 Ом

Сопротивление до точки К_3.

Z_н ≈ X_н = U_кн/100∙U_нн²/ S_н

X_н = 6,75/100∙11²/ 40000 = 2∙10^-4 Ом

_{Х13 = Х12 + Х7 = 7,09 + 2 ∙10}^-4 _{= 7,09 Ом}

Сопротивление до точки К₃ равно 7,09 Ом

Сопротивление до точки К₄

Z_н ≈ Х_m = X₈ = U_к/100∙U_н²/ S_н

X₈ = 6,5/100∙0,4²/ 630 = 1,65∙10^-5 Ом

_{Х14 = Х13 + Х8 = 7,09 + 0,0000162 = 7,0900162 Ом}

по известной величине суммарного относительного базисного сопротивления

определяем установившийся ток к.з.

(4.18)

до (·) К₁

до (·) К₂

до (·) К₃

до (·) К₄

Мощность трехфазного симметричного к.з. в узле.

,

где: U_ср – среднее напряжение источника питания.

До (^.) К₁

До (^.) К₂

До (^.) К₃

До (^.) К₄

Далее находим ударный ток по формуле:

,

где: К_у – ударный коэффициент для высоковольтных цепей тяговой подстанции равен 1,8, а низковольтных 1,3.

До (^.) К₁

До (^.) К₂

До (^.) К₃

До (^.) К₄

Действующее значение ударного тока

К₁

К₂

К₃

К₄

Ток трехфазного к.з.

К₁

К₂

К₃

К₄

Ток однофазного к.з. на стороне 110 кВ

Результаты расчетов сведем в таблицу

Таблица 4. – Результаты расчетов токов к.з.

	Iк, кА	Sк.з., кВ*А	iу, кА	Iу, кА	, кА
К1	9,46	1884,3	24	14,3	8,19
К2	3,013	193,1	7,67	4,55	2,6
К3	0,855	38,9	2,17	1,29	0,74
К4	0,0326	0,023	0,06	0,035	0,028