5. Расчет токов короткого замыкания

Горное предприятие получат питание от двух источников:

1. Подстанция № 1 ЭС

2. Подстанция № 2 ЭС

Энергосистема (ЭС), которая представляет собой комплекс связанных между собой предприятий, производящих, преобразующих и передающих элек­трическую энергию. ЭС, как правило, является источником неограниченной мощ­ности. Напряжение на шинах такого источника питания практически остается не­изменным в течение всего периода КЗ.

Уровень напряжения внешнего электроснабжения предприятия 35 кВ.

В связи с тем, что горное предприятие является потребителем первой категории, для преобразования напряжения установлены 2 одинаковых силовых трансформатора марки ТМН-6300-35/6 с параметрами:

Тип	Мощность, кВА	Напряжение, кВ		Потери, кВт		Uкз, %	Ixx, %
		ВН	НН	ΔPxx	ΔPм
ТMН	6300	35	6,3	8	46,5	7,5	0,8

Основными потребители предприятия являются:

- 3 синхронных двигателя типа СДВ-15-39-10У3 с параметрами:

Марка	Активная мощность Рном, кВт	Номинальное напряжение, кВ	Сosφном
СДВ-15-39-10У3	800	6	0,9

- 3 асинхронных двигателя типа АК-13-46-6У4 с параметрами:

Марка	Активная мощность Рном, кВт	Номинальное напряжение, кВ	Сosφном
АК-13-46-6У4	630	6	0,88

- потребители на 0,4 кВ мощностью Р_0.4 = 1100 кВт;

Структурная схема электроснабжения предприятия представлена на рис. 2.

ЭС

Рис 2. Структурная схема электроснабжения

При расчете токов КЗ определяются следующие величины:

– начальное значение периодической составляющей тока КЗ;

– ударный ток КЗ, необходимый для проверки электрических аппаратов, изоляторов, шин на динамическую стойкость;

– наибольшее действующее значение полного тока КЗ для проверки электрических аппаратов на динамическую стойкость в течение первого периода КЗ;

– значение тока при с для проверки выключателей по отключаемому ими току;

– действующее значение установившегося тока КЗ для проверки электрических аппаратов, шин, проходных изоляторов, кабелей на термическую стойкость;

– мощность КЗ при с для проверки выключателей по отключаемой мощности.

Произведем расчет токов КЗ:

1. Выбираем базисные величины.

- базисная мощность S_б = 1000 МBA;

- базисное напряжение U_б1 = 37,5 кB, U_б2 = 6,6 кB,

2. Составляем первичную схему замещения (рис. 3) и определяем отно­сительные сопротивления её элементов.

- сопротивление энергосистемы:

- сопротивление воздушных и кабельных линий:

где х₀ = 0,399 для провода АС-95/16,

где х₀ = 0,126 для кабеля СБ 95-35;

- Сопротивление понизительного трансформатора:

.

- Сопротивление синхронных двигателей

_где

ЭС

ЭС

К1

К2

X_1б=1

X_2б=1

X_12б= X_13б=279

X_9б= X_10б =112

X_7б=11,9

X_8б=11,9

X_3б=1,7

X_4б=0,134

X_11б=112

X_14б=279

Рис. 3. Первичная схема замещения

- Сопротивление асинхронных двигателей

где = 0,2 сверхпереходное сопротивление двигателя; МВ^.А

3. Преобразуем схему замещения

Рис. 4. Преобразованная схема замещения для точки К1

4. Источники объединить нельзя , т.к. x_*<3 у обоих источников. Токи КЗ рассчитываем отдельно.

1. Так как , пользуемся расчётными кривыми:

k =0.35; k_0.2=0.35; k_∞=0.39.

Определяем базисный ток:

Токи трёхфазного короткого замыкания:

Периодическая составляющая

Ударный ток КЗ:

где = 1,8 – ударный коэффициент.

Наибольшее действующее значение тока КЗ за первый период:

Ток отключения:

Установившийся ток КЗ:

Мощность КЗ: