8. Определение расчетных условий для выбора аппаратуры и токоведущих частей выбранного присоединения по режимам коротких замыканий

Для целей расчётов в структурную схему (рис. 1) вводим все источники питания и те связи источников между собой и с местом повреждения, которые обтекаются током короткого замыкания. Нагрузку при расчётах режимов коротких замыканий не учитываем. Поэтому на структурной схеме не отображаем собственные нужды. На структурной схеме намечаем места повреждений, при которых аппараты и токоведущие части заданного присоединения обтекаются наибольшим током короткого замыкания. Таким образом, имеем две точки трёхфазного короткого замыкания – на шинах РУ СН 220 кВ и на выводах генератора G2.

Рисунок 19 - Структурная схема КЭС для расчета трехфазного КЗ

На основе структурной схемы электроустановки и намеченного места повреждения составим схему замещения (рис. 20), в которую входят:

• все источники (система, генераторы);

• связи источников с местом КЗ и между собой (трансформаторы, линии).

Источники вводятся в схему замещения ЭДС и сопротивлениями. Связи вводятся в схему замещения сопротивлениями.

Рисунок 20 – Схема замещения для расчета трехфазного короткого замыкания

Расчет параметров элементов схемы замещения:

Для аналитического расчета принимаем следующие базисные условия для расчёта параметров схемы замещения в относительных единицах:

Базисные величины:

• базисная мощность (полная мощность в МВ·А) – любая величина, удобная для расчетов;

• базисное напряжение (линейное в кВ) – среднее номинальное напряжение места повреждения.

Расчетные формулы для сопротивлений трансформаторов, генераторов, реакторов линий приведены в [2, с. 131].

1) Система:

2) Линия связи:

,

где для АС 240/32 x₀=0,4 Ом/км и L=180 км [1, табл. 7.39, с. 432]

3) Турбогенераторы G3 и G2:

4) Трансформаторы Т3 и Т2:

5) Турбогенератор G1:

6) Трансформатор Т1:

7). Автотрансформаторы связи АТ4 и АТ5:

Аналитический расчет:

1) Произведем расчет для трехфазного короткого замыкания для точки K₁⁽³⁾ (РУ СН 220 кВ).

Рисунок 21 – Преобразование схемы замещения

Рисунок 22 – Преобразование схемы замещения

Рисунок 23 - Преобразование схемы замещения

Значение начальной периодической составляющей тока КЗ по ветвям:

Суммарное значение периодической составляющей тока КЗ:

Таблица 11. Результаты расчёта режима трёхфазного К.З.

Обозначение точки КЗ; описание места повреждения	Параметры режима трёхфазного КЗ
	Аналитический
K1 – Шины РУ СН 220 кВ	7,306

Проведем расчет ударного тока КЗ по формуле:

К_у – ударный коэффициент, зависящий от постоянного времени затухания апериодической составляющей тока КЗ Т_а [2, с. 148].

1) Произведем расчет для трехфазного короткого замыкания для точки K₂⁽³⁾. КЗ произошло после генераторного выключателя. Тогда на выключатель пойдет только ток от генератора, рисунок 7.6.

Рисунок 24 – Преобразование схемы замещения

Периодическая слагаемая тока трехфазного КЗ:

Проведем расчет ударного тока КЗ по формуле:

Сведем все значения токов КЗ в таблицу 7.5

Таблица 12. Результаты режимов КЗ

Описание места повреждения	Вид короткого замыкания	Параметры режима К.З.
Шины РУ СН – 110 кВ	Трёхфазное К.З.	7,306
Выводы генератора G3	Трёхфазное К.З.

Сравнивая периодические составляющие токов КЗ в разных местах, можно заметить, что её величина больше со стороны генераторов. Подчеркнём, что значения ударного тока достаточно велики, особенно в случае повреждения на выводах турбогенератора.