2. Расчет токов короткого замыкания и их ограничение

2.1. Расчет токов короткого замыкания.

С целью выбора и проверки электрических аппаратов и кабелей производится расчет токов КЗ в относительных единицах для симметричного трехфазного КЗ.

Активные сопротивления не учитываются, базисная мощность

=1000 МВА.

Рассмотрим 2 варианта схемы ЭС ПЭС:

1. секционный выключатель НН отключен;

2. секционный выключатель НН включен.

Составим схему замещения

Определим сопротивление всех элементов схемы в относительных единицах [11,3.1]:

U_с=1 ; Х₀=0,4 Ом/км

; (2.1.)

; (2.2.)

(2.3.)

где – мощность КЗ системы С1, МВА;

Х₀– индуктивное сопротивление 1 км длины ВЛ, Ом/км;

l– длина ВЛ, км;

–высшее напряжение, кВ;

–напряжение КЗ трансформатора, %;

–номинальная мощность трансформатора, МВА[6].

Для ВН (2.4.)

(2.5.)

(2.6.)

1. секционный выключатель НН отключен

Для НН

2. секционный выключатель НН включен.

Для НН

Дальнейшие расчеты берем при отключенном секционном выключателе.

Предварительно выбираем выключатели [7,9]:

Выключатель ВН: ВГТ-110 II – 40/2500 УХЛ1 - ,

Выключатель НН: ВВУ-СЭЩ-Э-6– 20/1600 У3 -,

Рассчитаем составляющее тока КЗ для дальнейшей проверки электрооборудования ПС.[1,3,10]

1. Время отключения тока КЗ

(2.7.)

где t_з– время действия релейной защиты, с;

–собственное время отключения выключателя, с

Для ВН:

Для НН:

2. Полное время отключения цепи при КЗ

(2.8.)

Где t_з – время действия релейной защиты, с;

–время отключения выключателя, с

Для ВН:

Для НН:

3. Рассчитаем ударный ток КЗ

(2.9.)

где К_уд – ударный коэффициент (2.10.)

где Т_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей (Т_а = 0,02 – для ВН; Т_а = 0,01 – для НН, выбираем по табл. [10,11] )

для ВН :

для НН:

4. Импульс квадратичного тока КЗ

(2.11.)

Для ВН:

Для НН:

5. Апериодический ток КЗ

(2.12.)

Для ВН:

Для НН:

2.2. Определение необходимости ограничения тока КЗ

Необходимость ограничения тока к.з. на шинах НН должна быть определена на основании проверки двух условий:

1. возможностью отключения токов КЗ вакуумными выключателями, т.е. необходимо чтобы

, (2.13.)

где – номинальный ток отключения выключателя НН , кА; [7,11,12]

17,26 <20

2. термической стойкостью головных участков кабельной сети, т.е. кабелей, отходящих от РУ НН.

Минимальную площадь сечения кабеля, отвечающую требованию его термической стойкости при КЗ, можно приближенно определить по импульсу квадратичного односекундного тока КЗ кабеля.

(2.14.)

где =1с, согласно данным завода изготовителя.

-квадрат односекундного тока КЗ кабеля СПЭ,кА [13]

Выбираем сечение кабеля мм²НН с алюминиевыми многопроволочными жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Так как все вышеперечисленных условий выполняется, то нет необходимости для применения дополнительных мер ограничения токов КЗ.