Выводы по разделу пять

В данном разделе были рассчитаны питающие линии системы внутреннего электроснабжения, а так же выбраны способы их прокладки.

6 Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания производится с помощью типовых кривых. Достаточно рассмотреть ток трехфазного короткого замыкания в характерных точках СЭС предприятия и определить периодическую составляющую этого тока для наиболее тяжелого режима работы сети. Учет апериодической составляющей производится приближенно, допускается, что она имеет максимальное значение в рассматриваемой точке электрической сети. Так как мощность короткого замыкания энергосистемы в месте присоединения питающей предприятие линии значительно превышает мощность, потребляемую предприятием, то допускается периодическую составляющую тока короткого замыкания от энергосистемы принимать неизменной во времени: .

Для расчета токов короткого замыкания составим расчетную электрическую схему (рисунок 6.1).

Рисунок 6.1 – Расчетная электрическая схема СЭС предприятия

для расчета токов КЗ

При выборе расчетной схемы для определения токов короткого замыкания рассчитывается режим, при котором воздействие токов короткого замыкания на систему электроснабжения является наиболее тяжелым. Это режим, когда один из трансформаторов главной понизительной подстанции отключен для проведения профилактических мероприятий или аварийного ремонта и включен секционный выключатель в распределительном устройстве 10 кВ ГПП, то есть все электроприемники питаются от одного трансформатора.

При определении токов КЗ в точках К₁, К₂подпитку от синхронных двигателей можно не учитывать. В подпитке точки К₃участвуют синхронные двигатели, подключенные к секции. При определении тока КЗ в точке К₄в качестве источника рассматривается только энергосистема, а подпитка от электродвигателей напряжением 10 кВ не учитывается.

Для расчета токов КЗ по схеме электроснабжения предприятия (рисунок 6.1) составляется схема замещения (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2 – Схема замещения для расчета токов КЗ

Найдем параметры схемы замещения в относительных единицах при S_Б=1000 МВА и принимая за базисное напряжение той ступени, на которой произошло короткое замыкание.

Сопротивление системы

, (6.1)

где х₁ и х₂– из п. 4.4;

Сопротивление трансформатора ГПП

. (6.2)

.

Сопротивление кабельных линий, питающих двигатели

, (6.3)

где =10,5 кВ – среднее напряжение кабельной линии 10 кВ.

Сопротивление кабельных линий питающих СД(1250):

Сопротивление кабельных линий питающих СД(2000):

Сопротивление синхронных двигателей

, (6.4)

где x” – сверхпереходная реактивность,

,

S_НОМ– номинальная мощность двигателя, МВА;

Суммарные сопротивление кабельных линий и двигателей:

, (6.5)

.

Определим ток короткого замыкания в точке К₃.

Для расчета тока короткого замыкания в точке К₃приведем схему замещения (см. рисунок 6.2) к виду рисунка 6.3.

Рисунок 6.3 – Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К₃

Базисный ток

. (6.6)

кА.

Начальные значения сверхпереходного тока каждой ветви:

, (6.7)

кА.

, (6.8)

кА.

кА.

Начальное значение тока короткого замыкания в точке К₃:

I_К3/0/=I_С+I_СД1250/0/+I_СД2000/0/, (6.9)

I_К3/0/ = 7,78 + 2,9 + 3,43=14,11 кА.

С целью упрощения расчетов тока короткого замыкания в точке К3 периодическая составляющая I_Пtпринимается неизменной в течении всего процесса замыкания, так как мощность к.з. энергосистемы в месте присоединения питающей ГПП линии значительно превышает мощность, потребляемую ПП:

I_К3 =I_П0 =I_Пt = 14,11 кА.

Ударный ток короткого замыкания

, (6.10)

здесь К_У=1,92 согласно /1/.

кА, (6.11)

Мощность короткого замыкания

. (6.12)

МВА.

Точку К₄полагаем расположенной на шинах 0,4 кВ цеховой ТП с трансформаторами наибольшей мощности и наименее удаленной от ГПП (ТП-2 коксового цеха №2). Суммарное сопротивление системы до трансформатора цеховой ТП (ТП - 2) принимаем равным нулю.

В сети напряжением ниже 1000 В необходимо учитывать реактивные и активные сопротивления.

Полное сопротивление трансформатора цеховой ТП:

, (6.13)

.

Активное и индуктивное сопротивление трансформатора:

, (6.14)

;

. (6.15)

.

Согласно /1/ для распределительных устройств цеховых ТП переходное сопротивление контактов можно принять r_К=0,015 Ом. Это сопротивление в относительных единицах:

. (6.16)

.

Определим ток короткого замыкания в точке К₄.

Суммарное активное сопротивление:

r_=r₁+r₂; (6.17)

r_=10,8 + 93,75 = 104,55;

Суммарное индуктивное сопротивление:

х_=++х_ЭС=0,94+53,93+7,07=61,94. (6.18)

Полное сопротивление:

. (6.19)

.

Мощность короткого замыкания в точке К₄:

. (6.20)

МВА.

Ток короткого замыкания при базисном напряжении U_Б=0,4 кВ найдем по формуле:

. (6.21)

кА.

Ударный ток КЗ:

, (6.22)

где ударный коэффициент К_Упринят 1,6 согласно /1,табл. 2,45/.

кА.

Результаты расчетов по всем точкам КЗ представлены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 – Результаты расчета токов короткого замыкания

Расчетная точка	Напряжение UСР расчетной точки, кВ	Токи, кА				Мощность КЗ ступени, МВА
		IП,0	IПt	iУД
Точка К1	115,0	15,06	15,06	36,64	3000,00
Точка К2	115,0	8,05	8,05	20,48	1603,00
Точка К3	10,5	14,11	14,11	38,32	256,66
Точка К4	0,4	11,88	11,88	26,88	8,23

Для оценки теплового импульса воздействия тока КЗ на отдельные элементы системы электроснабжения необходимо найти время отключения КЗ. С этой целью построим диаграмму селективности действия максимальной токовой защиты (рисунок 6.4), ступень селективности примем равной 0,5 с.

Рисунок 6.4 – Диаграмма селективности действия максимальной токовой

защиты

Выводы по разделу шесть

В данном разделе я рассчитал токи короткого замыкания на сборных шинах 10 кВ ГПП и на сборных шинах ТП2 с наибольшей мощностью и ближе всего расположенной к шинам ГПП. В дальнейшем по этим токам будет производиться выбор оборудования.