Раздел 3. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания необходим для выбора аппаратуры.

2 Рисунка, схема и замещение

3.1Паспортные данные для нахождения токов короткого замыкания:

Генераторы: Г-2 и Г-5 тип Т2-12-2; Р=12МВт; cos =0,8; U_Н=6,3кВ; x_d=0,115.

Находим полную мощность генератора Г-2:

Соответственно мощность Г-5 тоже равна 15МВА

Трансформатор: тип ТРДН-25000/110; U_ВН=115кВ; U_НН=6,3/6,3кВ; u_K%=10,5%; ∆P_К.З=120кВт; ∆P_ХХ=27кВт; i_ХХ=0,7%; S_НТ=25МВА.

Паспортные данные реакторов и кабелей приведём в виде таблиц.

Таблица - Паспортные данные реакторов

Название на схеме	Тип	UН, кВ	IН, А	xP%, %
Р-1 ЛС-1	РБА-6-600-5,5	6	600	5,5
Р-2 ЛС-1	РБА-6-500-6	6	500	6
Р ЛС-3	РБАМ-6-1500-8	6	1500	8

где x_P% - относительное индуктивное сопротивление реактора.

Таблица – Паспортные данные кабельных линий

Название линии	Сечение кабеля ААШв, мм2	UН, кВ	Длина, км	RO, Ом/км	XO, Ом/км
ЛС-1	3×240	6	0,265	0,12/4	0,071/4
ЛС-3	3×185	6	0,158	0,16/4	0,073/4
п.л.1РУСН-3	3×185	6	0,025	0,16/2	0,073/4
каб.ген.-2	3×120	6	0,12	0,24/6	0,076/6
каб.ген.-5	3×120	6	0,015	0,24/6	0,076/6

Где цифра в знаменателе R_О и X_О означает количество параллельных кабелей

3.2.Расчёт относительных базисных сопротивлений элементов сети.

Принимаем базисную мощность: S_Б=10МВА

Базисные напряжения: U_Б=6,3кВ

Определяем относительное базисное сопротивление генераторов:

где хd - сверхпереходное индуктивное сопротивление генератора по

продольной оси.

Так как генераторы у нас одинаковые, то ХБГ-2= ХБГ-2=0,077Ом

Определяем относительное базисное сопротивление трансформатора:

Определяем относительное базисное сопротивление реакторов:

Для примера расчёта возьмём реактор РЛС-3.

где x_P% - относительное индуктивное сопротивление реактора,%;

Определяем номинальную мощность реактора:

Аналогично ведём расчёт для других реакторов и данные заносим в таблицу_________

Таблица – Относительные базисные сопротивления реакторов

Название на схеме	Тип	SН,МВА	XБ,Ом
Р-1 ЛС-1	РБА-6-600-5,5	3,6	0,153
Р-2 ЛС-1	РБА-6-500-6	3	0,2
Р ЛС-3	РБАМ-6-1500-8	9	0,088

Определяем относительное базисное сопротивление кабельных линий:

Для примера расчёта возьмём кабельную линию ЛС-3.

Определяем активное относительное базисное сопротивление ЛС-3

где RОЛС-3 – удельное активное сопротивление кабеля ЛС-3,Ом/км;

LЛС-3 – длина линии, км

Определяем реактивное относительное базисное сопротивление ЛС-3

где X_ОЛС-3 – удельное реактивное сопротивление кабеля ЛС-3,Ом/км

Определяем полное относительное базисное сопротивлении ЛС-3

Аналогично рассчитываем относительные базисные сопротивления и результаты сводим в таблицу________

Таблица – Относительные базисные сопротивления кабельных линий

Название линии	RБ, Ом	XБ, Ом	ZБ, Ом
ЛС-1	2,208∙10-3	1,307∙10-3	2,566∙10-3
ЛС-3	1,756∙10-3	0,801∙10-3	1,93∙10-3
п.л.1РУСН-3	0,556∙10-3	0,253∙10-3	0,611∙10-3
каб.ген.-2	1,333∙10-3	0,422∙10-3	1,395∙10-3
каб.ген.-5	0,167∙10-3	0,422∙10-3	0,175∙10-3

3.3.Расчёт тока трёхфазного короткого замыкания на 1СШ РУСН-3

Расчёт части тока трёхфазного короткого замыкания от генераторов Г-2 и Г-5

Для упрощения расчётов складываем относительные базисные сопротивления Г-2 и кабеля Г-2,а также Г-5 и кабеля Г-5.

Относительное базисное сопротивление Г-2 и кабеля Г-2:

_{Аналогично рассчитываем относительное базисное сопротивление для Г-5 и кабеля Г-5,получаем ZОБЩ.Г-5=77,175∙10-3Ом.}

_{Определяем коэффициенты токораспределения:}

_{Определяем коэффицент токораспределения для Г-2:}

_{Аналогично рассчитываем коэффициент токораспределения}

_{для Г-5,СГ-5=0,496.}

_{Определяем суммарное относительное базисное сопротивление до точки короткого замыкания, то есть до шин 1СШ РУСН-3.}

Определение суммарных относительных базисных сопротривлений для Г-2, согласно коэффициентов токораспределения:

Аналогично рассчитываем суммарное относительное базисное сопротивление для Г-5, Z∑БГ-5=260,95∙10-3Ом

Определение относительных расчётных сопротивлений

Определяем относительное расчётное сопротивление для Г-2:

Аналогично рассчитываем относительное расчётное сопротивление для Г-5, Z∑ОГ-5=391,425∙10-3Ом.

По кривым генератора определяем Iоп- относительное значение периодической составляющей тока КЗ. Определяем ток для времени t=0с.

IОПГ-2=2,6А IОПГ-5=2,55А

Определяем номинальные токи генераторов:

Определяем номинальный ток генератора Г-2:

где UСР=6,3∙103В – среднее напряжение на линии.

Так как генераторы одинаковые,то IНГ-2=IНГ-5=1376,273А.

Определяем ток трёхфазного короткого замыкания на 1СШ РУСН-3:

Определяем ток трёхфазного короткого замыкания от Г-2:

Аналогично определяем ток трёхфазного короткого замыкания от Г-5, IКЗГ-5=3509,496А.

Определяем ток трёхфазного короткого замыкания от двух генераторов:

Расчёт части тока трёхфазного короткого замыкания от системы

Система является источником не ограниченной мощности

Определяем суммарное относительное базисное сопротивление до точки короткого замыкания, то есть до 1СШ РУСН-3:

Определяем суммарное относительное расчётное сопротивление до точки короткого замыкания:

Определяем базисный ток:

где UБ=6,3∙103В – базисное напряжение.

Определяем относительный базисный ток:

_{где EБ=1 – относительная базисная ЭДС.}

Определяем ток трёхфазного короткого замыкания от системы:

_{Определяем ток трёхфазного короткого замыкания на 1СШ РУСН-3:}

Определяем ударный ток короткого замыкания:

где KУ – ударный коэффициент,по литературе 2 у старого1,369