3. Расчёт токов короткого замыкания

3.1. Расчёт сопротивлений схемы замещения сети

Расчётная схема для расчётов токов короткого замыкания (КЗ) приведена на рис 3.1.

Рис 3.1. Расчётная схема для расчёта токов короткого замыкания в максимальном

и минимальном режимах работы системы

Расчёт токов КЗ проводим в именованных единицах.

Определим результирующие сопротивления до точки К1 в максимальном и минимальном режимах системы в именованных единицах:

Хрез.макс. = Хрез.макс.* 19,6 Ом; (3.1)

Хрез.мин. = Хрез.мин.* 22,5 Ом; (3.2)

где Хрез.макс.* - результирующие сопротивления до точки К1 в максимальном режиме

системы, Хрез.макс.* =0,148 о.е.;

Хрез.мин.* - результирующие сопротивления до точки К1 в минимальном режиме

системы, Хрез.мин.* =0,17 о. е.;

S_б – базисная мощность, S_б=100 МВА;

U_б – базисное напряжение, U_б=115 кВ.

Сопротивление трансформатора ТДН-16000/110:

86,8 Ом; (3.3)

где U_к- Напряжение КЗ, %;

Uср- среднее напряжение системы, равное 115 кВ;

Sном- номинальная мощность трансформатора, МВА.

Для трансформатора с РПН сопротивление будет зависеть от положения переключателя в максимальном или минимальном режиме.

При этом сопротивление трансформатора в максимальном режиме определяется при минимальном напряжении системы ±Uср(1-ΔUрпн*), а минимальном режиме РПН должно соответствовать максимально возможному напряжению системы ±Uср(1+ΔUрпн*).

Если Uср(1+ΔUрпн*)> Umax, то в формулы следует подставлятьUmax.

Сопротивление трансформатора в максимальном и минимальном режимах соответственно:

61,25 Ом; (3.4)

104,19 Ом; (3.5)

где Umax- максимально возможное напряжение системы, Umax=126 кВ;

ΔUрпн - диапазон регулирования напряжения в одну сторону.

3.2. Расчёт токов кз на шинах гпп

Расчёт токов КЗ в точке К1.

Ток КЗ в максимальном режиме определяется при номинальном напряжении сети U_{ном вн}.:

3,24 кА. (3.6)

Ток КЗ в минимальном режиме определяется при максимальном напряжении сети:

3,23 кА. (3.7)

Расчёт токов КЗ в точке К2.

Токи КЗ в максимальном и минимальном режимах, приведенные к стороне ВН:

0,79 кА; (3.8)

0,57 кА. (3.9)

Токи КЗ, приведенные к стороне НН:

13,79 кА; (3.10)

11,4 кА. (3.11)

Результирующее сопротивления системы до шин НН подстанции:

0,26 Ом; (3.12)

0,32 Ом. (3.13)

Расчёт токов КЗ в точке К3.

Сопротивление кабельной линии АСБ-(3х150):

0,111 Ом; (3.14)

где l - длина кабеля, l=1,5 км;

х₀- индуктивное сопротивление 1 км кабеля; х₀ = 0.074 Ом/км;

n – число параллельно включенных кабелей; n = 1.

Токи КЗ в максимальном и минимальном режимах работы:

9,804 кА; (3.15)

8,439 кА. (3.16)

Расчёт токов КЗ в точке К4.

Сопротивление кабельной линии АСБ-(3х150) определяем по формуле (3.14):

0,0022 Ом.

Сопротивление трансформатора собственных нужд, приведенное к стороне ВН подстанции.

5,46 Ом. (3.17)

Ток КЗ в максимальном и минимальном режимах работы, приведенный к стороне ВН подстанции:

0,636 кА; (3.18)

0,629 кА. (3.19)

Токи КЗ, приведенные к стороне НН:

10,017 кА; (3.20)

9,91 кА. (3.21)

Расчёт токов КЗ в точке К5.

Мощность синхронного двигателя СДН14-468У3 Sном=0,89 МВА.

Сверхпереходные ЭДС E”q и сопротивление Х”d определяются по паспортным данным электродвигателей.

1,1·6=6,6 кВ; (5.22)

8,92 Ом. (5.23)

Ток короткого замыкания:

0,74 кА. (5.24)