4. Расчет токов короткого замыкания
Согласно правилам ПУЭ проверка на электродинамическую и термическую стойкость шин и агрегатов производится по току трехфазного к.з. Так на подстанциях токи трехфазного к.з. больше токов однофазного к.з.
В сетях с изолированной нейтралью отключающая способность высоковольтных выключателей проверяется по току трехфазного к.з., а в сетях с глухозаземленной нейтралью (110 кВ и выше) – по токам трехфазного и однофазного к.з.
При расчете токов к.з. принимается ряд допущений: все ЭДС источников питания считаются совпадающими по фазе; не учитываются насыщение магнитных систем, имеющихся в цепи к.з.; не учитываются ёмкостные проводимости цепи к.з. и токи намагничивания трансформаторов.
Схема замещения главных электрических соединений транзитной
подстанции.
Рисунок 2.− Схема замещения ТП
Рисунок 3.− Схема замещения и преобразования ТП
4.1 Сопротивление элементов цепи к.З.
(4.1)
где: Uср – среднее напряжение, кВ;
Sк.з – мощность к.з. на вводах опрной подстанции, МВ*А
Рисунок 4.− Схема замещения и преобразования ТП.
Рисунок 5.− Схема замещения и преобразования ТП.
(4.3)
Рисунок 6.− Схема замещения и преобразования ТП.
(4.8)
Рисунок 7.-Схема замещения и преобразования ТП.
Рисунок 7.− Схема преобразования ТП.
(4.9)
(4.10)
4.2 Трансформатор СН:
4.3 Сопротивление до точек к.З.:
A
4.4 Ток к.з.:
(4.18)
4.5 Мощность трёхфазного симметричного к.з. в узле может быть определена по формуле:
,
(4.19)
где Uср - среднее напряжение источника питания.
4.6 Установившийся ток к.з. на шинах 3,3 кВ определяется по выражению:
,
(4.20)
где Idн – номинальный выпрямленный ток выпрямительного агрегата; N – число выпрямительных агрегатов, нормально находящихся в работе № 1; SНПР.ТР. – мощность преобразовательных трансформаторов, питающих выпрямительный агрегат; Sк.з. – мощность к.з. на шинах переменного тока, от которых питаются преобразовательные трансформаторы; Uк – напряжение к.з. преобразовательного трансформатора, %.
4.7 Ударные токи к.З.:
,
(4.21)
где Ку – ударный коэффициент для высоковольтных цепей тяговой подстанции равен 1,8, а для низковольтных 1,3.
4.8 Действующее значение ударного тока
.
(4.22)
4.9 Для однофазного к.з:
По (4.21) определяем ударный ток:
По (4.22) находим действующее значение ударного тока:
По (4.19) определяем мощность к.з.:
Таблица 2 - Результаты расчёта токов к.з.
|
№ точки к.з. |
Трёхфазное к.з. |
Однофазное к.з. |
|||||||
|
Iк, кА |
Sк, MВ∙А |
iу, кА |
Iу, кА |
Iк, кА |
Sк, MВ∙А |
iу, кА |
Iу, кА |
||
|
К1 |
4,6 |
922,2 |
11,2 |
6,8 |
2,55 |
507 |
6,5 |
3,85 |
|
|
К2 |
2,8 |
178,3 |
7 |
4,2 |
|
|
|
|
|
|
К3 |
6,6 |
120,6 |
16,9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
К4 |
7,2 |
5 |
13,3 |
7,8 |
|
|
|
|
|
|
К5 |
16 |
91,7 |
40,8 |
24,3 |
|
|
|
|
|