2 Розрахунок струмів короткого замикання

Нам, згідно із завданням, потрібно вибрати комутаційну апаратуру на високій і низькій сторонах ПС3. Для цього потрібно розрахувати струми короткого замикання. Виберемо шлях проходження струму короткого замикання до контрольних точок (рисунок 2.1)

Рисунок 2.1 ­– План-схема електричної системи

Зобразимо схему заміщення даної мережі для розрахунку струмів КЗ на ПС3 на рисунку 2.2:

Рисунок 2.2 – Схема заміщення для розрахунків струму КЗ на ПС3

Розрахунок проведемо у відносних одиницях, для цього задаємось базисною потужністю і номінальною напругою, які відповідно приймаємо рівними:

Так як ЛЕП 35 кВ то U_ном = 37кВ.

S_б = 100 МВА, U_ном = 37кВ.

Опір системи розраховуємо за формулою:

; (2.1)

де – опір системи у відносних одиницях;

S_с – потужність системи (приймаємо рівною нескінченності), МВА;

S_б – базисна потужність, МВА.

.

Активний і реактивний опори ліній у відносних одиницях розрахуємо за формулами :

; (2.2)

; (2.3)

де – активний опір лінії в іменованих одиницях;

– реактивний опір лінії в іменованих одиницях.

Знайдемо опір лінії 3 (L3) у відносних одиницях:

;

.

Для знаходження опору трансформаторів у відносних одиницях використаємо формулою:

; (2.4)

де – реактивний опір обмоток трансформатора у відносних одиницях;

– напруга короткого замикання.

Знайдемо реактивний опір трансформаторів на ПС3, скориставшись формую 2.4:

;

.

Знайдемо струм КЗ для точки К1 зображеної на рисунку 2.3.

Рисунок 2.3 – Схема заміщення мережі для знаходження струму КЗ в точці К1

Рисунок 2.4 – Схема заміщення мережі з нанесеними значеннями опорів

Повний опір схеми розраховуємо за формулою:

; (2.5)

.

Рисунок 2.5– Еквівалентна схема заміщення мережі для точки КЗ К1

Знайдемо встановлене значення струму КЗ на шинах високої сторони трансформатора.

Струм короткого замикання розраховуємо за формулою:

; (2.6)

де І_к – струм короткого замикання кА;

(кА).

Ударний струм розрахуємо за формулою :

; (2.7)

де i_у – ударний струм короткого замикання, кА;

К_у – ударний коефіцієнт.

Ударний коефіцієнт знайдемо за формулою:

; (2.8)

де Т_А – складова часу.

Складова часу визначається за формулою:

; (2.9)

;

;

(кА).

Знайдемо струм КЗ для точки К2 зображеної на рисунку 2.5.

Розрахуємо струм КЗ в точці К2 на шинах низької сторони 10 кВ трансформатора ПС3.

Коли потужність трансформатора більше 630 кВА активний опір трансформатора в розрахунку струму КЗ не враховуємо

Рисунок 2.6 – Еквівалентна схема заміщення мережі для знаходження струму КЗ на нижній стороні ПС3, в точці К2

Знайдемо еквівалентний та повний опір даної схеми:

;

;

;

.

Знайдемо встановлене значення струму КЗ на шинах нижньої сторони трансформатора.

Струм короткого замикання розраховуємо за формулою 2.6:

(кА).

Розрахуємо ударний струм, ударний коефіцієнт та складову часу за вище приведеними формулами.

;

;

(кА).

Занесемо отримані дані с таблицю 2.1:

Таблиця 2.1 – Значення струмів КЗ в різних точках КЗ

Точка КЗ	, кА	, кА
К1	5,033	8,11
К2	8,34	23,18