- •1 Схема питания заданного участка тяговой сети
- •2 Сопротивления тяговых подстанций в режиме максимума и минимума энергосистемы
- •Мощность кз в режиме минимума энс вычисляется по формуле
- •3 Схема замещения тяговой сети при коротком замыкании
- •4 Расчёт параметров короткого замыкания
- •4.1 Расчёт параметров короткого замыкания при помощи программы «Кортэс»
- •5 Расчет параметров нормального режима
4 Расчёт параметров короткого замыкания
При расчёте параметров КЗ вначале вычислены токи IА, IВ подстанций А и В и ток IК в месте КЗ. По этим токам определены значения тока IQ заданного выключателя. Затем вычислены напряжения на шинах, к которым подключён заданный выключатель и сопротивление, измеряемое защитой того же выключателя.
Значения токов IА, IВ, IК вычисляются по формулам
,
(10)
,
(11)
.
(12)
Расчётные напряжения подстанций А и В приняты одинаковыми и равными 27,5 кВ.
Току каждого из выключателей присвоен знак «+» или « - ». Знак «+» соответствует направлению тока от шин, к которым подключён выключатель, в линию. Знак « - » соответствует противоположному направлению: из линии к шинам.
Значения токов IA, IB, IK сведены в таблицу 3.
Таблица 3 – Значения токов подстанций в аварийном режиме и тока КЗ
Минимум ЭНС |
Максимум ЭНС |
||||
IA, А |
IB, А |
IК, А |
IA, А |
IB, А |
IК, А |
3757,907 |
1334,569 |
5092,475 |
5516,771 |
1504,969 |
7021,741 |
3294,07 |
1304,641 |
4598,71 |
4590,317 |
1451,958 |
6042,275 |
2951,473 |
1297,252 |
4248,725 |
3961,311 |
1437,556 |
5398,867 |
2691,033 |
1307,279 |
3998,312 |
3510,972 |
1449,709 |
4960,681 |
2489,396 |
1332,142 |
3821,538 |
3177,262 |
1482,915 |
4660,176 |
2331,901 |
1370,812 |
3702,713 |
2924,885 |
1535,005 |
4459,89 |
2209,065 |
1423,361 |
3632,426 |
2732,596 |
1605,891 |
4338,486 |
2114,715 |
1490,807 |
3605,522 |
2587,238 |
1697,12 |
4284,358 |
2044,965 |
1575,142 |
3620,107 |
2480,758 |
1811,879 |
4292,638 |
1997,679 |
1679,523 |
3677,202 |
2408,698 |
1955,36 |
4364,058 |
1972,248 |
1808,683 |
3780,93 |
2369,557 |
2135,561 |
4505,118 |
1969,645 |
1969,645 |
3939,291 |
2364,818 |
2364,818 |
4729,637 |
1808,683 |
1972,248 |
3780,93 |
2135,561 |
2369,557 |
4505,118 |
1679,523 |
1997,679 |
3677,202 |
1955,36 |
2408,698 |
4364,058 |
1575,142 |
2044,965 |
3620,107 |
1811,879 |
2480,758 |
4292,638 |
1490,807 |
2114,715 |
3605,522 |
1697,12 |
2587,238 |
4284,358 |
1423,361 |
2209,065 |
3632,426 |
1605,891 |
2732,596 |
4338,486 |
1370,812 |
2331,901 |
3702,713 |
1535,005 |
2924,885 |
4459,89 |
1332,142 |
2489,396 |
3821,538 |
1482,915 |
3177,262 |
4660,176 |
1307,279 |
2691,033 |
3998,312 |
1449,709 |
3510,972 |
4960,681 |
1297,252 |
2951,473 |
4248,725 |
1437,556 |
3961,311 |
5398,867 |
1304,641 |
3294,07 |
4598,71 |
1451,958 |
4590,317 |
6042,275 |
1334,569 |
3757,907 |
5092,475 |
1504,969 |
5516,771 |
7021,741 |
|
|||||
Ток IQA1 выключателя на подстанции А вычисляется по двум формулам, в зависимости от положения точки КЗ. Если точка КЗ расположена на участке от подстанции А до ПС, то используется следующая формула
,
(13)
Если точка КЗ расположена на участке от подстанции В до ПС
.
(14)
Ток выключателя IQППВ выключателя QПВ1 на посту секционирования вычислен также по двум формулам. Если КЗ находится на участке от подстанции В до ПС, то используется следующая формула
,
(15)
Если точка КЗ расположена на участке от подстанции А до ПС
.
(16)
Напряжение на шинах UА, UВ соответственно подстанций А и В находят по формулам
,
(17)
.
(18)
Эти напряжения вычислены для режима максимума и минимума энергосистемы с использованием соответствующих значений сопротивлений подстанций.
Напряжение UПС на шинах поста секционирования в том случае, когда точка КЗ находиться на участке от подстанции А до ПС вычислено по формуле
,
(19)
Если точка КЗ лежит на участке от подстанции В до ПС, то
.
(20)
Сопротивления ZQ, измеряемые защитой выключателей, вычислены по формулам:
,
(21)
.
(22)
Все расчёты по формулам 13 - 22 сведены в таблицы 4, 5, 6.
Таблица 4 – Токи, измеряемые защитой выключателей
-
Минимум ЭНС
Максимум ЭНС
IQA1, А
IQППВ, А
IQA1, А
IQППВ, А
4425,191
-667,284
6269,256
-752,485
3737,358
-652,32
5041,647
-725,979
3213,851
-648,626
4189,283
-718,778
2799,448
-653,639
3559,37
-724,855
2460,642
-666,071
3071,414
-741,457
2175,781
-685,406
2678,776
-767,502
1930,084
-711,68
2352,317
-802,945
1712,907
-745,404
2072,593
-848,56
1516,134
-787,571
1825,739
-905,94
1333,131
-839,762
1601,082
-977,68
1157,984
-904,341
1389,557
-1067,78
984,8227
-984,823
1182,409
-1182,41
904,3413
2404,367
1067,781
2855,931
839,7616
1983,445
977,6799
2337,903
787,5708
1653,122
905,9396
1938,278
745,4035
1387,918
848,5598
1621,961
711,6804
1170,36
802,9453
1365,491
685,406
988,0146
767,5024
1152,485
666,0712
831,6589
741,4573
970,9101
653,6394
694,079
724,8545
811,2853
648,6261
569,1806
718,778
665,2712
652,3205
451,1848
725,9791
524,1385
667,2845
333,6422
752,4846
376,2423
Таблица 5 – Напряжения, измеряемые защитой выключателей
Минимум ЭНС |
Максимум ЭНС |
||||
UA, В |
UB, В |
UПС, В |
UA, В |
UB, В |
UПС, В |
0 |
17733,75 |
8866,876 |
0 |
19998,03 |
9999,015 |
3394,315 |
17952,76 |
9284,728 |
4618,192 |
20262,28 |
10615,47 |
5901,405 |
18006,83 |
9387,889 |
7753,659 |
20334,07 |
10782,95 |
7807,278 |
17933,46 |
9247,898 |
9998,51 |
20273,49 |
10641,62 |
9282,838 |
17751,51 |
8900,756 |
11661,99 |
20107,97 |
10255,48 |
10435,37 |
17468,53 |
8360,854 |
12920,03 |
19848,31 |
9649,738 |
11334,27 |
17083,98 |
7627,173 |
13878,56 |
19494,96 |
8825,421 |
12024,72 |
16590,42 |
6685,494 |
14603,14 |
19040,2 |
7764,535 |
12535,14 |
15973,26 |
5508,024 |
15133,92 |
18468,14 |
6430,019 |
12881,18 |
15209,41 |
4050,657 |
15493,12 |
17752,92 |
4761,513 |
13067,28 |
14264,23 |
2247,347 |
15688,23 |
16854,66 |
2665,988 |
13086,32 |
13086,32 |
0 |
15711,85 |
15711,85 |
0 |
14264,23 |
13067,28 |
2247,347 |
16854,66 |
15688,23 |
2665,988 |
15209,41 |
12881,18 |
4050,657 |
17752,92 |
15493,12 |
4761,513 |
15973,26 |
12535,14 |
5508,024 |
18468,14 |
15133,92 |
6430,019 |
16590,42 |
12024,72 |
6685,494 |
19040,2 |
14603,14 |
7764,535 |
17083,98 |
11334,27 |
7627,173 |
19494,96 |
13878,56 |
8825,421 |
17468,53 |
10435,37 |
8360,854 |
19848,31 |
12920,03 |
9649,738 |
17751,51 |
9282,838 |
8900,756 |
20107,97 |
11661,99 |
10255,48 |
17933,46 |
7807,278 |
9247,898 |
20273,49 |
9998,51 |
10641,62 |
18006,83 |
5901,405 |
9387,889 |
20334,07 |
7753,659 |
10782,95 |
17952,76 |
3394,315 |
9284,728 |
20262,28 |
4618,192 |
10615,47 |
17733,75 |
0 |
8866,876 |
19998,03 |
0 |
9999,015 |
Таблица 6 – Сопротивления, измеряемые защитой выключателей
-
Минимум ЭНС
Максимум ЭНС
ZQA1, Ом
ZQППВ, Ом
ZQA1, Ом
ZQППВ, Ом
0
-13,288
0
-13,288
0,908213
-14,2334
0,916009
-14,6223
1,836241
-14,4735
1,850832
-15,0018
2,788863
-14,1483
2,809068
-14,681
3,772527
-13,3631
3,796943
-13,8315
4,79615
-12,1984
4,823111
-12,5729
5,872426
-10,7171
5,899951
-10,9913
7,020066
-8,96896
7,045829
-9,15025
8,267833
-6,99369
8,289202
-7,09762
9,662351
-4,82358
9,676659
-4,87022
11,2845
-2,48506
11,2901
-2,49676
13,288
0
13,288
0
15,77306
0,934694
15,78476
0,933492
18,11158
2,042233
18,15822
2,03666
20,28169
3,331892
20,38562
3,317388
22,25696
4,816924
22,43825
4,787129
24,00513
6,516945
24,27931
6,463184
25,4864
8,462278
25,86091
8,372981
26,65107
10,70241
27,11952
10,56275
27,43632
13,32398
27,96905
13,11699
27,7615
16,49369
28,28978
16,20835
27,52138
20,57855
27,91028
20,25318
26,576
26,576
26,576
26,576
По рассчитанным значениям токов, напряжений и сопротивлений построены графические зависимости, отражающие зависимости величин от расстояния до точки КЗ.
Графики токов, напряжений и сопротивлений, измеряемых защитами выключателя QA1:
Рисунок 5 – график токов QA1.
Рисунок 6 – график напряжений UA.
Рисунок 7 – график сопротивлений ZQA.
Графики токов, напряжений и сопротивлений, измеряемых защитами выключателя QПВ1:
Рисунок 8 – график токов IППВ.
Рисунов 9 – график напряжений UПВ1.
Рисунок 10 – график сопротивлений ZQB1.
