2.1 Алгоритм розрахунку струмів короткого замикання
Розрахунок виконуємо в іменованих одиницях при точному зведенні до основного ступеня 2.
Вихідні дані системи:
- напруга в максимальному режимі Uс.макс =35,5 кВ ;
- задана величина початкового струму трифазного КЗ від системи з боку ВН трансформатора ГПП у максимальному режимі I˝к.с.макс = 12,5 кА;
Вихідні дані трансформаторів ГПП:
обраний тип трансформатора ТМН-4000/110;
номінальна потужність обраних трансформаторів Sном.т = 4 МВА;
номінальна напруга регульованої обмотки ВН на середньому відгалуженні Uном.ВН = 115 кВ;
номінальна напруга обмотки НН Uном.НН = 7,0 кВ;
діапазон РПН ΔUРПН =
;напруга КЗ для крайнього відгалуження «-РО» uк-РО = 10,35 % .
Вихідні дані кабелів, що відходять від шин ГПП до РП при двоступеневій схемі або від шин ГПП до високовольтних двигунів при одноступеневій схемі:
середній індуктивний питомий опір х0 = 0,08 Ом/км;
довжина кабелю 4,47 км (з генплану підприємства).
Вихідні дані високовольтних СД:
тип СДНЗ-2-20-40-24;
номінальна напруга Uном.СД = 10 кВ;
кількість двигунів N = 4 шт.;
номінальна активна потужність Рном.СД = 2000 кВт;
номінальний ККД ηном.СД = 0,946;
подовжній перехідний індуктивний опір при номінальних умовах роботи машини Х˝*d(ном) = 0,211 в.о.;
номінальний коефіцієнт потужності cosφном.СД = 0,9;
Вихідні дані навантаження:
повне узагальнене навантаження Sн.в = 7,12 МВА;
надперехідна електрорушійна сила (ЕРС) навантаження у відносних одиницях Е˝*н.в =0,85;
- надперехідний індуктивний опір навантаження у відносних одиницях х˝*н.в = 0,35;
Далі проводимо розрахунок струмів КЗ у чотири етапи.
1 Етап. Розрахунок параметрів елементів схеми заміщення.
1). Визначаємо величину номінальної напруги обмотки ВН трансформатора в максимальному режимі при роботі на крайньому відгалуженні регульованої обмотки «-РО»
,
де
- відносна максимальна величина діапазону
РПН в один із боків від середнього
відгалуження регульованої обмотки.
2). З урахуванням того що за основний ступінь прийнятий ступінь 2, коефіцієнт трансформації трансформатора ГПП у максимальному режимі визначається як
3). ЕРС та опір системи визначаються за формулами
4). Індуктивний опір трансформатора розраховується за формулою:
5). Параметри кабелю для схеми заміщення визначаються за формулами
6). При розрахунках струмів КЗ для максимального режиму вважають, що в попередньому до КЗ режимі СД працюють з номінальною напругою, номінальним струмом і номінальним коефіцієнтом потужності. Ці параметри подаються у відносних одиницях U*0(ном)=1, I*0(ном)=1, cosφ0 = cosφном.
ЕРС СД для попереднього номінального режиму їх роботи та опір розраховуються так:
7). Параметри узагальненого навантаження розраховуються за формулами
де Uном.сер – середня номінальна напруга ступеня 10,5 кВ.
Усі розрахункові значення ЕРС та опорів заносимо на схему заміщення.