7 Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания ведется в следующей последовательности :

 составляется расчетная схема ;

 составляется схема замещения ;

 рассчитываются сопротивления ;

 преобразуют схему в одно или многолучевую звезду ;

 рассчитывают токи короткого замыкания в принятых точках.

На расчетной схеме указывают все параметры ,необходимые для расчета токов КЗ: для системы Х_{с *} и S_ном, _c или мощность короткого замыкания S_кз; для ЛЭП удельное сопротивление Х₀ 2,с.130 и длину L; для трансформаторов S_ном.т и U_к 2,с.613-619; для генераторов X_d^// и S_{ном. г} 2,с.610; для реакторов Х_р 2,с.622,623.

Следует пользоваться шкалой средних значений напряжений:U_ср6,3 ; 10,5 ; 37 ; 115 ; 230 ; 340 ; 515 ; 770 кВ.

Расчет вести в относительных единицах , принимая за базисную мощность S_б1000 МВА.

Схемы преобразования звезды в треугольник и треугольника в звезду приведены в2,с.133.

Для трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов по справочным значениям U_{к вн-сн} ;U_{к сн-нн} ;U _{к вн- нн} надо найти U_{к вн} , U_{к сн},

U_{к нн} по формулам 2,с.129 .

Расчет результирующих сопротивлений схемы производится в соответствии с таблицей  алгоритмом 8, представенной на рисунке 7.1

При расчете токов короткого замыкания необходимо учитывать место аварии . Таблица  алгоритм 9,представленная на рисунке 7.2, отражает особенности расчета токов КЗ для трех характерных случаев аварии: при удаленном КЗ, при КЗ вблизи генераторов и при КЗ на шинах собственных нужд с учетом подпитки двигателей.

Для каждого случая КЗ рассчитывают четыре значения токов КЗ: периодическую составляющую тока КЗ в начальный момент короткого замыкания  I_п,о , периодическую составляющую тока КЗ в момент короткого замыкания   I_п, , апериодическую составляющую тока КЗ в момент отключения   I_а,, ударный ток I_уд. Кроме того ,для каждого случая определяется термический импульс  В_к.При расчете токов КЗ вблизи генератора в формуле расчета В_к рассчитывают следующие составляющие:

В_п,с  периодическая составляющая термического импульса от системы

В_п,сI_c²_откл, (7.1)

В_п,г  периодическая составляющая термического импульса от генератора

В_п,гВ_*п,гI²_п,о,г_откл, (7.2)

В_*п,г  относительный термический импульс от генератора 4,с.349

В_*п,г , (7.3)

В_п,г,с  периодическая составляющая термического импульса от генератора и системы

В_п,г,с 2I_с T_* I_п,о,г_откл, (7.4)

где T_*относительный импульс от генераторов 4,с.349

, (7.5)

В_к,аапериодическая составляющая термического импульса от генераторов и системы:

В_к,аI²_с T_а,с +I²_п,о,г T_а,г + , (7.6)

где  Т_а,с, К_уд взять из [2,c.150], t _c.в [2,c 630], и 2, c.152

Т_а,сх , (7.7)

Расчет Х_рез

Расчетная схема

Схема замещения

Расчет Х_*

ЛЭП

Х=X₀ L S_б/U²_ср

Генератор

Х=X^//_d S_б/S_{н г}

Трансформатор

Х=U_k S_б/S_{н г}100

Реактор

Х=X_р S_б/U²_ср

Система

Х=X_* S_б/S_н;Х=S_б/S_кз

Преобразование

схемы замещения

Способы

преобразования

Последовательное

соединение

Преобразование

звезды в  и  в звезду

3^хобмоточный

Х_в=U_kв S_б/S_{н г}100

Х_с=U_kс S_б/S_{н г}100

Х_н=U_kн S_б/S_{н г}100

С расщепленной

обмоткой

Х _в=0,125U_k S_б/S_{н г}100

Х_нн=1,75U_k S_б/S_{н г}100

Результирующая схема в виде многолучевой

звезды с Х_рез в луче

Параллельное

соединение

Рисунок 7.1  Таблица  алгоритм 8 для расчета результирующего сопротивления схемы

Расчет токов КЗ

Удаленное КЗ

КЗ вблизи генератора

КЗ вблизи группы двигателей

I_п,о=I_б/X_рез*

I_п,=I_п,о

I_п,о=Е _*I_б/X_{рез *}

I_п,= I_п,о

В_к=В_п,с+В_п,г+В_п,г,с+В_к,а

I_п,о=4Р_ном/U_ном

I_п,= I_п,ое^-/0,07

В_к=I_п,о,с ²(t_откл+T_а,сх)+I² _п,о,д(0,5T_д^/+T_а,сх)+2I_п,о,д I _п,о,с(T_д^/+T_а,сх)

Рисунок 7.2  Таблица  алгоритм 9 для расчета токов короткого замыкания.