Результаты расчетов заносим в табл. 1.2.
1.6 Расчеттоковкороткогозамыканиявточке, питающейсяот разноудаленныхисточников
В случаях, когда изменение периодической составляющей тока короткого замыкания от разных источников различны, что имеет место при различной удаленности электростанций от места короткого замыкания, наличии в системе источника неограниченной мощности, при наличии в системе неоднородных источников (турбогенераторы и гидрогенераторы), расчет ведут по индивидуальному изменению. Это значит, определяют ток короткого замыкания отдельно для генераторов или для группы генераторов, находящихся примерно в равных условиях, и полученные величины складывают, что и даёт значение тока в данной точке.
Если в системе электроснабжения имеется источник неограниченной мощности, ток короткого замыкания от него определяется отдельно, и прибавляется к току других источников.
Порядок расчета
1.Задаются базисной мощностью Sб базисным напряжением Uб.
2.На основании расчетной схемы составляют схему замещения и определяютсопротивлениявсехееэлементов.
3.Путем последовательных преобразований, используя выражения (1.16–1.19), схему замещения приводят к виду двухлучевой. Генераторы, находящиеся примерно в равных условиях, объединяют в однородные группы. Определяют результирующее сопротивление каждой генерирующейвет-
вих*рез1 их*рез2.
4.Находят расчетные сопротивления ветви:
х |
|
= х |
∑ S н1 ; |
(1.34) |
|
*расч1 |
*рез1 |
S б |
|
30
х |
|
= х* |
∑Sн2 ; |
(1.35) |
|
*расч2 |
рез2 |
Sб |
|
где ∑Sн1 ,∑Sн2 – суммарные номинальные мощности генераторов первой
исоответственно второй генерирующей ветви.
5.Изложенными выше методами определяют токи, короткого замыка-
ния от каждой генерирующей ветви в отдельности Iк1 и Iк2. Сумма этих токов дает действительное значение тока короткого замыкания в расчетной точке.
Ток короткого замыкания от источника неограниченной мощности (если он есть в сети) можно определить отдельно и прибавить к токам Iк1 и Iк2.
Пример 1.3. Определить ток трехфазного короткого замыкания в точке К, если питание предприятия осуществляется от ГЭС малой мощности и энергосистемы. Параметры элементов схемы электроснабжения приведены на расчетной схеме (рис. 1.9).
31
Г1 |
|
6,3 кВ |
Т1 |
37 кВ |
ВЛ1 |
37 кВ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Т3 |
|
|
|
|
|
|
|
x0 = 0,4 Ом/км |
|
|||
Sн.г1= 1,25 МВ·А |
|
Sн.т1 = 1,6 МВ·А |
|
|
|||||
|
l1 = 15 км |
|
|
|
|||||
x"d = 0,25 |
|
|
Uк = 5,5 % |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Sн.т3 = 6,3 МВ·А |
|
||
|
|
|
Т2 |
|
|
|
|
|
|
Г2 |
|
|
|
|
ВЛ2 |
|
Uк = 10,5 % |
В |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sн.г2 = 1,25 МВ·А |
|
Sн.т2 = 1,6 МВ·А |
x0 = 0,4 Ом/км |
x0 = 0,4 Ом/км |
|||||
|
l2 = 10 км |
|
l4 = 2 км |
|
|||||
x"d = 0,25 |
|
|
Uк = 5,5 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 1.9 Расчетная схема |
|
|
|
|
||
|
x*1 |
6,3 кВ |
x*3 |
37 кВ |
|
x*5 |
37 кВ |
|
|
Г1 |
20 |
3,43 |
0,43 |
37 кВ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Г2 |
|
|
|
|
|
|
|
x*7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x*2 |
|
x*4 |
|
|
x*6 |
|
1,66 |
|
|
20 |
|
3,43 |
|
|
0,29 |
|
x*10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
0,05 |
|
Рисунок 1.10 Схема замещения
32
Решение:
1. Принимаем за базисную мощность Sб = 100МВ·А, за базисное на-
пряжение Uб = 115 кВ и Uб = 37 кВ. Расчёт будем вести в относительных еди-
ницах.
2. Составим схему замещения (рис. 1.10) и определим сопротивления всех ее элементов. Активными сопротивлениями пренебрегаем.
Для генераторов Г1 и Г2:
х |
= х |
|
|
|
|
|
= х" |
Sб |
= 0,25× |
100 = 20. |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
*1 |
*2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
*d Sнг |
|
|
|
|
1,25 |
||||||||||
Для трансформаторов Т1 и Т2: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
х |
= х |
|
|
|
= |
Uк |
|
|
Sб |
|
= |
5,5 |
×100 = 3,43. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
*3 |
|
|
*4 |
|
|
|
100 Sнт |
100 1,6 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Для линии ВЛ1: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
= х |
|
|
l |
|
|
|
Sб |
|
= 0,4×15×100 |
= 0,43. |
||||||||||||||
|
|
Uср2 |
|
||||||||||||||||||||||
*5 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
372 |
|
|
|||||||||||
Для линии ВЛ2: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
= х |
|
l |
|
Sб |
|
= 0,4×10×100 |
= 0,29. |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
*6 |
|
|
|
0 |
|
U 2 |
|
|
|
|
|
|
|
372 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Для трансформатора Т3: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
= |
Uк |
|
|
|
Sб |
|
= 10,5 ×100 =1,66. |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
*7 |
100 Sнт |
100 |
6,3 |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Для линии ВЛ3: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
= х |
|
|
l |
Sб |
|
= 0,4 ×80 × |
100 |
|
= 0,24. |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
*8 |
|
|
0 |
|
Uб2 |
|
|
|
|
|
|
|
1152 |
|
|||||||||||
33
Для системы:
х*9 = Sб = 100 = 0,15.
Sк 630
Для линии ВЛ4:
х |
= х |
|
l |
Sб |
= 0,4×2×100 |
= 0,05. |
|
|
|||||
*10 |
|
0 |
U 2 |
372 |
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
3. Преобразуемсхемузамещениякпростейшемувиду. Таккакгенераторы имеютодинаковыепараметры, тоихможнообъединить.
Поэтому:
х |
= |
х*1 |
+ |
х*3 |
+ |
х*5 ×х*6 |
= 20 |
+ 3,43 + |
0,43×0,29 |
=11,87. |
|
|
|
|
|||||||
*11 |
2 |
|
2 х*5 + х*6 |
2 |
2 0,43 +0,29 |
|
||||
|
|
|
||||||||
Систему и генераторы объединить нельзя. Тогда:
х*12 = х*7 + х*8 + х*9 =1,66 +0,24 +0,15 = 2,05 .
После упрощения схема замещения получила вид трехлучевой (рис. 1.11).
X*12
2,05
X*10 К
X*11 0,05
11,87
Рисунок 1.11 Трехлучевая схема замещения
34
4. Преобразуем трехлучевую схему замещения к виду двухлучевой
(рис.1.12).
C |
X |
*13 |
|
|
2,11 |
К
Г |
X |
*14 |
12.2
Рисунок 1.12. Двухлучевая схема замещения
По выражениям (1.19):
х |
|
= х |
|
+ х |
|
+ |
х*12х*10 |
= 2,05 +0,05 + 2,05×0,05 |
= 2,11. |
||||
|
|
|
|
||||||||||
*13 |
*12 |
|
*10 |
|
|
х*11 |
|
|
11,87 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
х |
= х |
+ х |
|
+ |
|
х*11х*10 |
=11,87 +0,05 + |
11,87 ×0,05 |
=12,2. |
||||
|
|
|
2,05 |
||||||||||
*14 |
|
*11 |
|
*10 |
|
|
|
х |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
*12 |
|
|
|
|
||
5.Определим расчетное сопротивление генерирующей ветви со стороны генераторов:
х |
= х |
∑Sн.г. =12,2× 2×1,25 = 0,30. |
|
*расч14 |
*рез14 |
Sб |
100 |
|
|
||
6. Определим точки короткого замыкания для моментов времени t = 0;
0,5; ∞.
35
От системы по выражению (1.23):
|
|
|
|
|
|
|
|
Iкt=0 = Iкt=0,5 = Iкt=∞ = Iкс = |
Iб |
1,56 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 2,11 = 0,73 кА, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
х |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*13 |
|
||
где – Iб = |
Sб |
= |
|
|
100 |
|
=1,56 кА; |
|
|
|
||||||
3Uб |
1,73×37 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
от генераторов по кривым (1.6) относительные значения токов для: |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t = 0 |
I*t=0 = 3,65; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t = 0,5 |
I*t=0,5 = 2,05; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t = ∞ |
I*t=∞ = 2,4. |
|
||||
Ток в именованных единицах (кА) от генераторов определяем по |
||||||||||||||||
формуле (1.29): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Int=0 = I*t=0 ∑Iн.т =3,65×0,22=0,80 кА; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Int=0,5 = I*t=0,5 ∑Iн.т =2,05×0,22=0,45 кА; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Int=∞ = I*t=∞∑Iн.т =2,4×0,22=0,52 кА, |
||||||
где ∑Iнг = |
∑Sнг |
= |
|
2 × |
1,25 |
|
= 0,22 кА─ суммарный номинальный ток |
|||||||||
3Uн |
1,73 |
×6,3 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Ток короткого замыкания в генераторов.
Iкt
Iкt
Iкt
генераторов.
точке К равен сумме токов от системы и от
=0 = Int=0 = Ikc= 0,80 + 0,73=1,53 кА; =0,5 = Int=0,5 = Ikc= 0,45+0,73=1,18 кА; =∞= Int=∞= Ikc= 0,52+0,73=1,25 кА.
1.7. Расчеттоковпринесимметричномкороткомзамыкании
Токи трехфазного короткого замыкания являются симметричными. Токи двухфазного, двухфазного на землю и однофазного коротких замыканий – несимметричными.
36