Составляем
расчетную схему электроустановки. Эта
схема включает все элементы
электроустановки, которые оказывают
влияние на ток К.З..Также на расчетной
схеме намечаем расчетные точки К.З..
0
00
110
кВ
10
кВ
Sc=2700
МВА
Х»с~2,8
SuoM.mp=6,3
МВА
UK%=10,5
Рисунок
4-Расчетная схема электроустановки
Для
подстанций с двухобмоточными
трансформаторами расчетными точками
К.З. являются сборные шины или вводы со
стороны высокого напряжения и сборные
шины низкого напряжения. Согласно
рекомендациям по проектированию
районных подстанций, ни при каких
режимах работы не предусматривается
параллельная работа трансформатора
на двух трансформаторных подстанциях,
т.е. в нормальном режиме секционный
выключатель напряжением ЮкВ всегда
отключен. Это один из способов ограничения
токов К.З. на уровне схемного решения.
По
расчетной схеме составим эквивалентную
схему замещения, на которой реальные
объекты замещаем сопротивлениями,
проводимостями и источниками, а
электромагнитные связи замещаются
электрическими связями. Так как
рассматривается подстанция с высшим
напряжением 110 кВ, то в схеме замещения
присутст
14
4. Расчёт токов короткого замыкания (кз)
вуют
только индуктивные сопротивления
элементов. Если напряжение электроустановки
меньше 1кВ, то элементы схемы замещения
должны представляться в виде индуктивных
и активных сопротивлений. Если в схеме
присутствуют ЛЭП напряжением 220кВ
и выше и длиною более 100 км, то в схему
замещения необходимо вводить емкостные
проводимости линии. Для электроустановок
с напряжением свыше 1000В расчеты токов
К.З. удобнее проводить в относительных
единицах. При этом необходимо привести
сопротивление к базисным условиям.
В
качестве базисных условий удобно
задавать S6
(равное 100; 1000 MB А) и
U6
(равно среднему эксплуатационному
напряжению ступени, на которой предпола-
1.03
Рисунок
5- Эквивалентная схема замещения
гается
К.З.: 37,115,10,5 кВ).
В
качестве базисных условий принимаем:
SB=1000
MBA; UB1=115
кВА; UE2=10,5
кВА;
Базисные токи находим по
формуле:
(4.1)
I
= zi =
*
&-ит
л/5"-П 5
_
Ss _ 1000
SE
1000
=
5.02
кА;
(4.2)
/
= za =
Б"
л/3 -иБ2 л/3-10,5
=
52.5
кА.
(4.3)
15
Х2
= ХуД
• / • = 0,4 • 58 • тттт^у = 1,75;
Вычисляем
значение действующей периодической
составляющей начального
тока
трехфазного КЗ:
Е
Определим
сопротивление всех элементов схемы в
относительных единицах:
= =
2,8^=1,03;
1 2700
(иБ1У
(115)"
10.5
1000
100
STP
HOM
100 6,3
=
16.3
Преобразуем
схему замещения к наиболее простому
виду, так чтобы каждый источник питания
или группа источников питания с
результирующим ЭДС были связанны с
точкой К.З. одним результирующим
сопротивлением. Находим результирующее
сопротивление. Для точки Kf.
Х^
= Х,+Х2
= 1,03 +1,75 = 2,78
. (4.7)
Для
точки Кг:
=
X, + Х2 + Х3 = 1,03 +1,75 +16,3 = 19,08
. (4.8)
Ес=
1
Хрез!
— 2,78
Ес
= 1
Хрез2=
19,08
К1
Рисунок
6-Эквивалентные схемы замещения для
точек Ki и К2
j
- с Г .
рез
(4.9)
16
/яо, 5,02
= 1,805 кА; (4.10)
/яо2
=^-52,5 = 2,751 кА. (4.11)
Проведем
проверку на электрическую удаленность
токов короткого замыкания:
Таблица
3 |
к2 |
Величина номинального тока: |
|
Для первой ступени напряжения |
Для второй ступени напряжения |
Sc _ 2700 |
Sc __ 2700 |
1 . — 1— — — ij,jjk/1 и<ш1 sl3UBt л/3-115 |
|
Коэффициент электрической удаленности: |
|
/„, 1,805 щ = = =0,133 13,55 |
1noi 2,751 Л П1П т~, = = = 0.019 Ком 14S.46 |
Значения
тх,тг
<1, то есть исследуемые точки короткого
замыкания находятся в большом
электрической удалении от источника
и начальное значение периодической
составляющей тока короткого замыкания
во времени не изменяется и равно
установившемуся.
Находим
ударный ток:
iyd
= 4l'Ky-Ino, (4.12)
где
Ку
— ударный
коэффициент
(Ку=1,608
— для
110 кВ; Ку=1,65
- для 10 кВ ).
=j2-Ky-Inoi
=л/2-1,608-1,805 = 4.104 кА; (4.13)
1удг 'hoi
=V2-1.65-2.751 = 6,419кА. (4.14)
Определим
тепловой импульс тока:
Bk=I2no-(tomK+Ta), (4.15)
где
Та - постоянная времени затухания
апериодической составляющей (Та=
0,02 - для 110 кВ; Та= 0,025 - для 10 кВ ).
tomm
1 = 0,16 • • •
0,2 с,
toaua2
=
0,2• • • 0,3
с - полное
время отключение выключателей.
17