7.2. Установка батарей статических конденсаторов.

Другим мероприятием (здесь не используемым) повышения надежно-

сти на шинах 10 кВ подстанций является установка батареи статических конденсаторов (БСК).

8. Определение токов короткого замыкания.

В рассматриваемом варианте участки сети ИП – А – Б – ИП и ИП – Г – Д – ИП относительно автономны и поэтому при расчетах токов К.З. могут рассматриваться раздельно.

Расчетная схема системы для участка ИП – А – Б – ИП представлена на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Исходная расчетная схема системы.

В связи с отсутствием заземленных нейтралей в сети 35 кВ рассчитываются только токи трехфазного К.З. В данном курсовом проекте токи К.З. определяются только для выбора оборудования на подстанциях: выключателей, разъединителей и т.п.

Расчет токов К.З. проводится в о.е. от принятой системы базисных величин. В качестве базисных величин принимаем = 1000 МВА (базисная мощность) и (базисное напряжение).

Базисный ток при этом будет равен

Схема замещения исходной расчетной схемы, изображенной на рис. 8.1 представлена на рис. 8.2

Рис. 8.2. Схема замещения участка ИП-А-Б-ИП для расчетов токов К.З.

*) В данном примере все расчеты будут вестись относительно номинальных напряжений, хотя возможно и использование средних напряжений и по более точным формулам. Возможны также упрощенные варианты расчетов (см. раздел 8 МУ).

8.1. Расчет токов К.З. в точке К-1.

Схема замещения данного случая представлена на рис. 8п.3.

Рис. 8.3. Схема замещения для расчета токов К.З. в точке К-1.

Сопротивление Zc при проектировании узнается у персонала системы. В данном случае оно принимается равным

Zc=12 – j40 Ом

при U_с=110 кВ, S_с=1000 МВА (см. МУ, введение).

На опорной подстанции ИП установлены два трехобмоточных трансфор-

матора ТДТН-40000/110 мощностью 40 МВА и номинальным напряжени-

ем обмоток 115, 38,5 и 11кВ.

Сопротивление трансформатора

ZТ В-С = 1,8 – j 35,5 Ом.

Тогда

Ом.

Все параметры схемы замещения приводятся к базисным условиям:

Ом,

Ом.

Относительные базисные сопротивления:

;

=

.

1.1. Начальный сверхпереходный ток К.З. равен

КА.

1.2. Сверхпереходная мощность К.З. равна

=

1.3. Для определения и требуется вычислить постоянную времени затухания апериодического тока

Т_а1 = сек.

1.4. Величина ударного коэффициента

Ку1 = .

1.5. Ударный ток

iу1= кА.

1.6. Действующее значение тока К.З. первый период

Iу1= кА.

1.7. Принимаем время отключения тока К.З. коммутационной аппаратурой t = 0,2 сек., тогда действующее значение апериодического тока

I_at1

1.8. Действующeе значение периодического тока К.З. по расчетным кривым для времени t = 0,2 сек., и Z=Z*рез1,б=0,489

Int1= кА,

где К – коэффициент затухания, найденный по кривым рис. 8.4 МУ.

1.9. Действующее значение полного тока К.З. I_kt1 определяется по формуле

I_kt1= кА.

1.10. Условная мощность К.З.

S_пt1 МВА.

1.11. Действующее значение установившегося тока К.З. I_∞ находят по кривым для известного значения Z*рез1,б=0,489 и t = ∞:

I_∞= кА.

8.2. Расчет токов К.З. в точке К-2.

Схема замещения представлена на рис. 8.4.

ИП-А

ИП-Б

Рис. 8.4. Схема замещения для расчетов тока К.З. в точке К-2.

Для расчетов используются следующие данные об элементах схемы замещения:

- из предыдущего расчета (см. п. 8.1)

= 0,099 – j0,33; = 0,007 – j0,147;

-из таблицы 6.2 сопротивление ЛЭП

Z_{ИП – А} = 11,28 – j8,38 Ом; Z_А – _Б = 13,93 – j10,35 Ом; Z_{ИП – Б} = 7,53 – j7,6 Ом.

Сопротивление ЛЭП приводится к базисным относительным единицам к эквивалентному сопротивлению.

=

По аналогии с п. 8п.1 определяются токи и мощности К.З.:

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

2.5.

2.6.

2.7.

2.8.

2.9.

2.10.

2.11.

8.3. Расчет токов К.З. в точке К-3.

Схема замещения представлена на рис. 8.5.

Рис. 8.5. Схема замещения для расчета тока К.З. в точке К-3.

Из расчетов в п. 8п.2 =0,946 – j1,127.

Из табл. 4.2

= 14,9 – j79,6 Ом (для одного трансформатора). Низкая сторона 0,4 кВ.

Определение токов и мощностей К.З.

3.1.

3.2.

3.3.

3.4.

3.5.

3.6.

3.7.

3.8.

3.9.

3.10.

3.11.

Полученные значения токов приведены к напряжению 35кВ; на стороне 0,4 кВ значение токов будет в

U_б/U_0,4=35/0,4=87,5 раза больше.

8.4. Расчет токов К.З. в точке К-4.

Схема замещения представлена на рис. 8.6.

ИП-А

ИП-Б

Рис. 8.6. Схема замещения для расчета токов К.З. в точке К-4.

В предыдущих расчетах (см. п.п. 8.1 и 8.2) были определены

Из табл. 6п.2 сопротивление ЛЭП

;

Сопротивления ЛЭП в соответствии со схемой замещения (рис. 8.6) приводятся к эквивалентному сопротивлению:

Определение токов и мощностей К.З.:

4.1.

4.2.

4.3.

4.4.

4.5.

4.6.

4.7.

4.8.

4.9.

4.10.

4.11.

8.5. Расчет токов К.З. в точке К-5 (см. рис. 8.1).

Схема замещения представлена на рис. 8.7.

Рис. 8.7. схема замещения для расчета токов К.З. в точке К-5.

Из расчетов в п. 8.4

Из табл. 4.2 (для одного трансформатора). Низкая сторона 10 кВ.

Определение токов и мощностей К.З.:

5.1.

5.2.

5.3.

5.4.

5.5.

5.6.

5.7.

5.8.

5.9.

5.10.

5.11.

Полученные значение токов приведены к напряжению 35 кВ. На стороне 10 кВ значение токов будет в

Uб/U10=35/10=3,5 раза больше.

Следовательно,

Расчетная схема системы для участка ИП – Г – Д – ИП представлена на рис. 8.8.

рис. 8.8. Исходная расчетная схема системы.

Схема замещения расчетной схемы, изображенный на рис. 8.8, представлена на рис. 8.9.

Рис. 8.9. Схема замещения участка ИП – Г – Д – ИП для расчета токов

К.З.

8.6. Расчет токов К.З. в точке К-6.

Схема замещения для этого случая представлена на рис. 8.10.

Рис. 8.10. схема замещения для расчета токов К.З. в точке К-6.

Из предыдущих расчетов (см. п. 8.1)

Из табл. 6.4

Эквивалентное сопротивление

Эквивалентное сопротивление параллельно соединенных Z_{ИП – Г} и

Z_{ИП – Д(2) – Г}:

По аналогии с п. 8п.1 определяются токи и мощности К.З.

6.1.

6.2.

6.3. 6.4.

6.5.

6.6.

6.7.

6.8.

6.9.

6.10.

6.11.

8.7. Расчет токов К.З. в точке К-7 (по аналогии с К-5).

Схема замещения для этого случая представлена на рис. 8п.11.

Из предыдущих расчетов (см. п. 8.6):

Из таб. 4.1 и 4.2

для одного трансформатора. Низкая сторона 10кВ.

Для двух трансформаторов на ПС «В»

Определение токов и мощностей К.З. в точке К-7.

7.1.

7.2.

7.3

7.4.

7.5.

7.6.

7.7.

7.8.

7.9.

7.10.

7.11.

Полученные значения токов К.З. приведены к напряжению 35кВ. На стороне 10кВ значение токов будут в

U_б/U₁₀=35/10=3,5 раза больше.

Следовательно,

8.8. Расчет токов К.З. в точке К-8.

Схема замещения для этого случая представлена на рис. 8.12.

Рис. 8.12. Схема замещения для расчетов токов К.З. в точке К-8.

Из предыдущих расчетов (см. п. 8.1):

Из табл. 6.4

Эквивалентные сопротивления

Эквивалентное сопротивление параллельно соединенных

Определяются токи и мощности К.З. в точке К-8:

8.1.

8.2.

8.3.

8.4.

8.5.

8.6.

8.7.

8.8.

8.9.

8.10.

8.11.

8.9. Расчет токов К.З. в точке К-9.

Схема замещения для этого случая представлена на рис. 8.13.

Рис. 8.13. Схема замещения для расчета токов К.З. в точке К-9.

Из предыдущего расчета (см. п. 8.8)

Из табл. 4.1 и 4.2:

для одного трансформатора. Низкая сторона 0,4 кВ.

Для двух трансформаторов на ПС «Г»

Определяем токи и мощности К.З. в точке К-9.

9.1.

9.2.

9.3.

9.4.

9.5.

9.6.

9.7.

9.8.

9.9.

9.10.

9.11.

Полученные значения токов приведены к напряжению 35кВ; на стороне 0,4 кВ значения токов будут в

U_б/U_0,4=35/0,4=87,5 раза больше.

Следовательно,

8.10. Расчет токов К.З. в точке К-10.

Схема замещения для этого случая представлена на рис. 8.14.

Рис. 8.14. Схема замещения для расчета токов К.З. в точке К-10.

Из предыдущих расчетов (см. п. 8.1):

Из табл. 6.4

Эквивалентное сопротивление цепи Z_{ИП – В – Г – Д}:

Эквивалентное сопротивление параллельно соединенных Z_{ИП – Г – Д} и Z_{ИП – Д(2)}:

Определяем мощности и токи К.З. в точке К-10:

10.1.

10.2.

10.3.

10.4.

10.5.

10.6.

10.7.

10.8.

10.9.

10.10.

10.11.

8.11. Расчет токов K.З. в точке К-11.

Схема замещения для случая представлена на рис. 8.15.

Рис.8.15.Схема замещения для расчетов токов К.З. в точке К-11.

Из предыдущего расчета (см. п. 8.10):

Из табл. 4.1 и 4.2

для одного трансформатора. Низкая сторона 0,4 кВ.

Для двух трансформаторов на ПС «Д»:

Токи и мощности К.З. в точке К-11:

11.1.

11.2.

11.3.

11.4.

11.5.

11.6.

11.7.

11.8.

11.9.

11.10

11.11.

Полученные значения токов К.З. приведены к напряжению 35кВ. На стороне 0,4 кВ значения токов будут в

U_б/U₁₀ =35/0,4=3,5 раза больше.

Следовательно,

Результаты расчетов токов и мощностей К.З. сводим в таблицу (см.).

Таблицу 8.1.

Результаты расчетов токов и мощностей К.З.

Расчетные токи К.З.	Токи (кА) и мощности (МВА) К.З.
	I"	ίу	Iу	Ikt	I	S"	Snt
К-1	3,37	7,1	4,1	3,37	4	204	204
К-2	1,397	2,14	1,4	0,85	1,05	84,7	51,5
К-3	32,8	59,5	35,9	10,5	11,4	22,7	7,3
К-4	1,51	2,31	1,52	0,906	1,09	91,7	54,9
К-5	3,08	5,39	3,255	1,047	1,141	53,5	18,1
К-6	0,87	1,33	0,88	0,63	0,77	52,6	38,2
К-7	1,855	3,255	1,96	0,63	0,665	32,2	10,9
К-8	0,8	1,388	0,81	0,464	0,464	48,5	25,2
К-9	28	49	29,6	9.54	9,54	19,6	6,2
К-10	1,45	2.22	1,46	1,07	1,07	87,7	55,8
К-11	2,42	4.24	2.56	0,82	0,82	41,7	13,34