7. Расчет токов короткого замыкания

7.1. Общие положения

Методика расчета токов к.з. подробно изложена в учебной литературе [7], ниже приводятся только основные рекомендации.

Расчетными видами к.з. следует принять: трехфазное к.з для установок 35 кВ и ниже; трехфазное и однофазное к.з. для установок 110 кВ и выше.

7.1.1 Расчетная схема.

После выбора схемы проектируемой подстанции составляется расчетная схема установки, на ней указывается схема системы, с которой связана подстанция, все источники питания и линии связи в нормальном рабочем режиме. На расчетной схеме указываются:

–параметры генераторов: S_ном ,МВ·А, x^//_*d ;

–параметры систем в виде полной мощности S_c.МВ·А, сопротивления

x_c (в относительных единицах или омах) или мощности к.з. на шинах системы S_k ;

–параметры трансформаторов: мощность, напряжение короткого замыкания между обмотками ВН, СН, НН, режим работы нейтралей (U 110 кВ). Следует иметь в виду, что нейтрали всех автотрансформаторов должны быть заземлены, нейтрали трансформаторов, подключенных отпайками к ВЛ, и на тупиковых ПС, как правило, не заземляются. В остальных случаях заземляются нейтрали примерно у половины трансформаторов. На расчетной схеме следует отразить режим работы трансформаторов (раздельная или параллельная);

–параметры линий: номинальное напряжение, длина;

–параметры синхронных компенсаторов: мощность в кВ·А и сопротивление x^//_*d ;

–параметры линейных регулировочных трансформаторов: мощность, кВ·А, напряжение к.з., %.

Пример расчетной схемы приведен на рис. 7–1.

Рис. 7–1

Рис. 7–2 Рис. 7–3 Рис. 7–4

На расчетной схеме показываются точки к.з.. Для ПС с тремя напряжениями точки к.з. рассчитываются на шинах всех напряжений, на системных с 4–мя напряжениями расчет тока к.з. производиться в трех основных цепях, где согласно задания выбирается оборудование.

7.1.2. Схема замещения.

Для расчета токов к.з. и определения суммарного сопротивления прямой последовательности составляется схема замещения прямой последовательности. Источники питания вводятся в схему замещения своими ЭДС. Если в расчетной схеме система задана общим источником, то можно принять Е^//_*=1,0 . Турбо, гидрогенераторы и синхронные компенсаторы вводятся средними значениями ЭДС(см. [7], табл. 3–4), при этом следует учесть, что генераторы, включенные на шины 6–10 кВ и имеющие нагрузку, вводятся ЭДС Е^//_*=1,0.

Сопротивление всех элементов схемы замещения подсчитываются по формулам, приведенным в табл. 3–5 [7]. Найденные величины указываются в схеме замещения. Путем постепенного преобразования схемы находят результирующие сопротивления от источников питания до точки к.з. Основные формулы для преобразования схем приведены в табл. 3–6 [7].

В приведенной расчетной схеме для точки к.з. К–1 определяют результирующие сопротивления от системы, ГРЭС и синхронных компенсаторов (рис. 7–2); для точки К–2 ветви от системы, ГРЭС и СК1 можно объединить, так как они достаточно удалены, тогда результирующие сопротивления определяют от объединенного источника и СК2 (рис. 7–3 ); для точки К–3, учитывая раздельную работу трансформаторов на шинах 6,3 кВ и используя схему замещения для точки К–2, учитывают объединенный источник (С+ГРЭС+СК1) и ветвь от СК2.

В точке К–1 необходимо определить не только ток при трехфазном к.з., но и при однофазном к.з. Для этого составляется схема замещения ,,0” последовательности (рис. 7–4,а), которая преобразуется относительно точки к.з. К–1, и затем определяется результирующее сопротивление этой схемы (рис. 7–4,б). Подробнее методику расчета тока однофазного к.з. см. [7]. §3–4.