2 Расчет токов короткого замыкания

2.1 Расчет сопротивления схемы замещения сети

Расчетные схемы для расчетов тока короткого замыкания для двух трансформаторных подстанций приведена на рис 2.1.

Рис 2.1 Расчет токов КЗ

Максимальный и минимальный режимы работ системы задаются руководителем проекта.

Для этих режимов по результатам курсового проекта «Электрические станции и подстанции» рассчитаны:

Результирующее сопротивление до точки К1 в максимальном режиме системы, о.е. ;

Результирующее сопротивление до точки К1 в минимальном режиме системы, о.е. .

Расчет токов КЗ производится в именованных единицах(Ом), поэтому:

,Ом (2.1)

где – базисное напряжение, = 37 кВ;

– базисная мощность, =1000 МВА

Ом,

Ом.

Расчет сопротивления трансформатора:

Тип трансформатора ТДНС - 10000/35

(2.2)

где U_к – напряжение КЗ (%), ;

U_ср – среднее напряжение системы, U_ср =37кВ [2, стр.13];

S_ном –номинальная мощность трансформатора, S_ном = 10 МВА.

Ом.

Сопротивление трансформатора в максимальном режиме работы определяется. Для трансформаторов с РПН сопротивление будет зависеть от положения переключателя в максимальном и минимальном режиме. При этом сопротивление трансформатора в максимальном режиме определяется при минимальном напряжении системы , а в минимальном режиме должно соответствовать максимально возможному напряжению системы :

(2.3)

В минимальном: При расчете сопротивления трансформатора в минимальном режиме в формулу подставляем , т.к. = > кВ.

(2.4)

.

где - диапазон регулирования напряжения в одну сторону.

2.2 Расчет токов КЗ в точке К1

Ток КЗ в максимальном режиме определяется при номинальных напряжениях сети U_{ном вн}:

(2.5)

.

Ток КЗ в минимальном режиме определяется при максимальных напряжениях сети:

(2.6)

.

2.3 Расчет токов КЗ в точке К2

Токи КЗ в кА, в максимальном и минимальных режимах, приведенные к стороне ВН

:

(2.7)

кА,

(2.8)

кА.

Токи КЗ в кА, приведенные к стороне НН:

, (2.9)

кА,

(2.10)

кА.

Результирующие сопротивления системы до шин НН подстанции:

(2.11)

Ом,

(2.12)

Ом.

2.4 Расчет токов КЗ в точке К3

Сопротивление кабельной линии (АПвП-3*50/16-6):

(2.13)

Ом,

где - длина кабеля, км, =1050м;

Х₀- индуктивное сопротивление 1 км кабеля. Х₀=0,098 Ом/км;

n – число параллельно включенных кабелей, n=1.

Ток КЗ, в кА, максимальном и минимальном режимах работы:

(2.14)

кА,

(2.15)

кА.

2.5 Расчет токов КЗ в точке К4

Трансформатор собственных нужд ТМ-100/6.

Сопротивление ТСН, приведённое к стороне ВН подстанции:

(2.16)

Ом.

Ток КЗ в максимальном и минимальном режимах работы, приведенные к стороне ВН трансформатора:

(2.17)

кА,

(2.18)

кА.

2.6 Расчет токов КЗ от электродвигателя

В курсовом проекте по «ЭС ПС» выбраны электродвигатели типа:

1) СДН 15-26-16У3 с параметрами Р =400кВт, Х^''_d=0,20, Е_q^''=1,10.

(2.19)

кВ,

(2.10)

Определим полную мощность электродвигателя

, (2.11)

кВА.

Ом,

(2.12)

кА.

3 РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА

Расчетная схема трансформатора приведена на рис 3.1.

,

,

,

,

,

.

Рисунок 3.1

Номинальный ток трансформатора на стороне ВН для среднего положения РПН:

3.1 Расчет максимальной токовой защиты на стороне 35 кВ

, (3.1)

кА.

Сопротивление обобщенной нагрузки:

, (3.2)

Приближенный расчёт коэффициента самозапуска производится при учёте промышленной нагрузки сопротивлением обобщённой нагрузки .

37,105 Ом.

Ток самозапуска двигателей двух секций:

, (3.3)

кА.

Коэффициент самозапуска:

, (3.4)

.

Максимальный нагрузочный ток:

, (3.5)

кА.

Ток срабатывания защиты:

, (3.6)

где k_н =1,2– коэффициент надёжности отстройки, ;

k_в – коэффициент возврата, k_в =0,85.

А

Ток срабатывания реле для схемы треугольник:

, (3.7)

где – коэффициент трансформации трансформаторов тока;

А

Принимаем реле РТ-40/50 с уставкой 22,5А, с последовательным соединением катушек.

Минимальный ток двухфазного короткого замыкания для схемы треугольник [2, табл.7.1]:

(3.8)

А.

Коэффициент чувствительности:

, (3.9)

> 1,5.