11 Расчет токов короткого замыкания, выбор аппаратов и токоведущих частей

Выбираемые по условиям нормального режима коммутационные аппараты, токоведущие части, изоляторы для повышения надежности должны проверятся на динамическую и термическую устойчивость от действия токов короткого замыкания, которые могут возникнуть в аварийном режиме. Токи короткого замыкания рассчитываются для всех напряжений в местах, где они могут достигнуть наибольшего значения: на первичной стороне трансформаторов ГПП, на сборных шинах 10 кВ, на первичной и вторичной стороне наиболее мощных цеховых трансформаторов.

11.1 Составление схемы замещения и определение ее параметров

Расчетная схема представлена на рисунке 7.

Принятая базисная мощность: S_б = 1000 МВ·А.

Базисное напряжение ступени 35 кВ: U_б37 = 37 кВ.

Базисное напряжение ступени 10 кВ: U_б10 = 10,5 кВ.

Базисный ток, кА:

, (100)

для ступени 35 кВ: I_б35 = ,

для ступени 10 кВ: I_б10 = .

Сопротивление системы, о.е.:

, (101)

где – сопротивление системы, приведенное к мощности системы S_С .

.

Сопротивления ВЛ-35, о.е.:

, (102)

. (103)

,

.

Сопротивления КЛ3 ГПП-КТП3, о.е.:

,

.

Сопротивления КЛ13 ГПП-РП1, о.е.:

,

.

Сопротивления КЛ11 РП-КТП11, о.е.:

,

.

Сопротивления трансформатора, о.е.:

, (104)

. (105)

Для трансформатора ГПП:

,

.

Для трансформатора КТП3, КТП11:

,

.

Принимается, что 10 кВ нагрузкой РП являются синхронные двигатели типа 2×СДН-15-49-6 мощностью 1000 кВт имеющие следующие параметры:

Двигатели СДН -15-49-6 1000/10000: U_ном = 10 кВ, η = 95 % , cosφ = 0,9, = 7;

Сверхпереходная ЭДС двигателей, о.е.:

. (106)

Для М1:

.

Сопротивление двигателей, о.е.:

. (107)

Для М1:

,

Схема замещения представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Схема замещения

11.2 Расчет токов кз выше 1 кВ

Пример расчета тока КЗ приводится для точки К2.

Сопротивление цепи КЗ, о.е.:

, (108)

.

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ, о.е.:

, (109)

.

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ, кА:

, (110)

.

Действующее значение периодической составляющей тока КЗ, кА:

.

Ударный ток, кА:

, (111)

где К_уд – ударный коэффициент:

, (112)

где Т_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей:

, (113)

,

,

.

Значение апериодической составляющей к моменту времени 0,1 с, кА:

, (114)

.

Тепловой импульс, кА²·с:

, (115)

где t_отк =0,45 – время отключения КЗ,

t_рз = 0,8 – время действия релейной защиты.

.

Дальнейший расчёт произведен на компьютере с использованием программы «TKZ».

Результаты расчета приведены в таблице 36.

Таблица 36 – Результаты расчета

Точка КЗ	Iп0, кА	iуд, кА	iаτ, кА	BK,кА2·с
1	22,253	56,648	4,259	619,02
2	3,479	7,553	0,000000005	15,13
3	4,718	9,126	0,0012	27,82
4	4,586	6,486	0,00013	26,29
5	4,630	7,784	0,00031	26,79
6	4,586	6,486	0,00026	26,29

+ 7 точка ( КТП S=630КВА)