1.4 Расчет токов короткого замыкания
Коротким замыканием называют всякое случайное или преднамеренное электрическое соединение различных фаз электроустановки между собой или с землей, при котором токи в аппаратах и проводниках, примыкающие к месту КЗ, резко возрастают, значительно превышая расчетные величины нормального режима. Наибольшее амплитудное значение полного тока КЗ наблюдается через полпериода (0,01 с) после начала КЗ.
При расчете токов КЗ используют схему замещения.
Рисунок 3 – Схема замещения
Приведем условия к базисным значениям, для упрощения расчета.
За значение базисной мощности при расчете принимаем:
Sб = 1000 МВА
За значение базисного напряжения принимаем:
Uб = Uср.ном =115 кВ – для ступени 110 кВ
Uб = Uср.ном =37 кВ – для ступени 35 кВ
Uб = Uср.ном =6,3 кВ – для ступени 6 кВ
Значение базисного тока:
(1.20)
-
для ступени 110 кВ
-
для ступени 35 кВ
-
для ступени 6 кВ
Базисное значение сопротивления системы определяем по формуле:
(1.21)
Базисное значение сопротивления линии определяем по формуле:
(1.22)
Худ = 0,4 Ом/км – для воздушной линии
Приводим сопротивление обмоток трансформатора к базисным значениям:
(1.23)
Определяем значение токов КЗ в точке К1.
Преобразуем схему:
- при последовательном соединении элементов:
(1.24)
- при параллельном соединении элементов:
(1.25)
Совершив преобразования, схема примет вид:
Рисунок 4 – Схема замещения до точки К1
Токи КЗ определяются по формуле:
(1.26)
(1.27)
(1.28)
Е* = 1 [2, с. 118, таблица 2.40]
Куд = 1,8 [2, с. 127, таблица 2.45]
Определяем значение токов КЗ в точке К2.
Преобразуем схему:
Совершив преобразования, схема примет вид:
Рисунок 5 – Схема замещения до точки К2
Определяем токи КЗ в точке К2:
Е* = 1 [2, с. 118, таблица 2.40]
Куд = 1,92 [2, с. 127, таблица 2.45]
Определяем значение токов КЗ в точке К3.
Преобразуем схему:
Совершив
преобразования, схема примет вид:
Рисунок 6 – Схема замещения до точки К3
Определяем токи КЗ в точки К3:
Е* = 1 [2, с. 118, таблица 2.40]
Куд = 1,92 [2, с. 127, таблица 2.45]
В связи с большим значением токов КЗ в точке К3, устанавливаем реактор с целью ограничения токов КЗ.
Схема замещения при этом примет вид.
Рисунок 7 – Схема замещения с реактором
Определяем значение токов КЗ в точке К4.
Выбираем реактор марки РБДГ-10-2500-0,35У3
Iдл.доп = 2500 А
ХLном = 0,35 Ом
Iдин = 37 кА
Определяем токи КЗ:
(1.31)
Е* = 1 [2, с. 118, таблица 2.40]
Куд = 1,96 [2, с. 127, таблица 2.45]
Сведем полученные величины токов КЗ, для удобства их использования в дальнейшем, в таблицу .
Таблица 6 – Токи короткого замыкания
-
Коэффициент
IПО
Iуд
Iуд
Куд
К1
5,23
9,41
13,31
1,8
К2
11,82
22,7
32,1
1,92
К3
48,98
94,1
133
1,92
К4
8,58
16,82
23,78
1,96