5. Расчет токов короткого замыкания

Розрахунок струмів к.з. виконується для перевірки апаратури на відключаючу здатність і динамічну стійкість, для перевірки на термічну стійкість шин розподільних пристроїв. Для цієї мети у відповідних точках схеми підстанції (рис. 5.1) визначаються найбільші струми к.з. (трифазні).

Рис. 5.1. Розрахункова схема підстанції

Розрахунок проводиться аналітичним методом у відносних базисних одиницях (індекс «б» нехтується).

За базисну потужність приймаємо Sб = 1000 МВА.

Відносний опір системи:

де S_ном – номінальна потужність системи.

Опори обмоток трансформаторів:

Приводимо відносні опори обмоток до базисної потужності:

Опір ЛЕП:

де Xуд = 0,4 – індуктивний погонний опір лінії Ом/км;

l – довжина лінії;

Uср – середня напруга лінії.

Всі розрахункові опори нанесені на схему заміщення підстанції (Рис. 5.2.).

Рис. 5.2. Схема заміщення підстанції

5.1 Розрахунок струму кз в точці к1

Розрахунок базисного струму:

кА

де U_СР = 230 – середня напруга сходинки кВ.

Розрахунок початкового значення періодичної складової струму КЗ:

кА

де Е^*” – відносна надперехідна ЕРС системи (принято Е^*” = 1).

Розрахунок потужності КЗ:

МВА

Розрахунок ударного струму:

_кА

де K_Ук1 = 1,78 – ударний коефіцієнт [2, Табл. 3.2]

Розрахунок аперіодичної складової струму КЗ:

кА

де Т_а = 0,04 – постійна часу згасання аперіодичної складової струму КЗ [2, Табл. 3.2].

τ – відрізок часу від моменту КЗ до початку розмикання контактів. с

де – мінімальний час дії релейного захисту ( = 0,05 с);

– власний час зрушення контактів вимикача ( = 0,08 с).

кА

5.2 Розрахунок струму кз в точці к2

Розрахунок результуючого опору:

Розрахунок базисного струму:

кА

де U_СР =10,5 – середня напруга сходинки кВ .

Розрахунок початкового значення періодичної складової струму КЗ: кА

Розрахунок потужності КЗ:

МВА

Розрахунок ударного струму:

кА

где K_Ук2 = 1,85 – ударний коефіцієнт [2, Табл. 3.2]

Розрахунок аперіодичної складової струму КЗ:

кА

де Т_а = 0,06– постійна часу згасання аперіодичної складової струму КЗ [2, Табл. 3.2].

τ = 0,13 – відрізок часу від моменту КЗ до початку розмикання контактів.

кА

5.3 Розрахунок струму кз в точці к3

Розрахунок результуючого опору:

Розрахунок базисного струму:

кА

де U_СР =37 – середня напруга сходинки кВ .

Розрахунок початкового значення періодичної складової струму КЗ:

кА

Розрахунок потужності КЗ:

МВА

Розрахунок ударного струму:

кА

де K_Ук3 = 1,603 – ударний коефіцієнт [2, Табл. 3.2]

Розрахунок аперіодичної складової струму КЗ:

кА

де Т_а = 0,02– постійна часу згасання аперіодичної складової струму КЗ [2, Табл. 3.2].

τ = 0,13 – відрізок часу від моменту КЗ до початку розмикання контактів.

кА

Результати розрахунків зведені в табл. 5.1.

Табл. 5.1.

Номер точки КЗ	Х*РЕЗ, в.о.	IПС, кА	SК, МВА	iУ, кА	iaτ, кА
1	3,518	0,713	284,218	1,796	0,039
2	3,675	14,963	272,132	39,149	2,424
3	3,656	4,268	273,528	9,706	0,009