5 Расчёт токов короткого замыкания
5.1 Расчёт исходных данных
Структурная схема
для расчёта токов КЗ представлена на
рисунке 8. Рассмотрим две точки короткого
замыкания на выводах генератора
и на сборной шине
.
Рисунок 8 – Расчётная схема замещения
– среднее значение
сверхпереходных ЭДС при номинальных
условиях, для ГГ с демпферными обмотками;
– для энергетических
систем.
ЭДС энергосистемы:
ЭДС генераторов:
Определим индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи в именованных единицах.
Сопротивление генератора:
где
-
относительное сверхпереходное продольное
сопротивление, о.е (таблица 1);
– номинальное
напряжение генератора, кВ (таблица 1);
– номинальная
мощность генератора, МВА (таблица 1);
Силовые трансформаторы:
где 
– напряжение короткого замыкания, %;
– номинальное
напряжение, кВ;
– номинальная
мощность трансформатора, МВА.
Линии связи с энергосистемой:
где 
– индуктивное удельное сопротивление
провода АС240/32, Ом/км;
– длина ВЛ 220 кВ,
км;
– количество
параллельных линий.
Система:
где 
– мощность короткого замыкания системы,
МВА;
– номинальная
мощность системы, кВ.
Коэффициент трансформации:
Определим активные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи в именованных единицах.
Генератор:
где 
– угловая частота переменного тока;
– постоянная
времени гидрогенератора, с.
Трансформатор:
где 
– потери короткого замыкания в
трансформаторе, кВт;
– номинальное напряжение трансформатора,
кВ;
– номинальная
мощность трансформатора, МВА.
Линия:
где 
– активное удельное сопротивление
провода АС240/32, Ом/км;
– длина ВЛ 220 кВ, км;
– количество параллельных линий.
Система:
где 
– постоянная времени сети, с [9, c
27].
5.2 Расчёт токов трехфазного короткого замыкания в программном комплексе «RastrWin3»
Расчётные данные заносятся в программный комплекс «RastrWin3», на рисунках 9,10,11 представлены изображения из программного комплекса с внесенными исходными данными. Принцип нумерации узлов показан на рисунке 8.
Рисунок 9 – Исходные данные по узлам
Рисунок 10 – Исходные данные по ветвям
Рисунок 11 – Исходные данные по генераторам
Результат расчёта трехфазного короткого замыкания на сборной шине 220 кВ показан на рисунке 12.
Рисунок 12 – Результаты расчёта трехфазного КЗ на СШ 220 кВ
На рисунке 13 представлен результат расчёта трехфазного КЗ на выводах генератора.
Рисунок 13 – Результаты расчёта трехфазного КЗ на выводах генератора
Результат расчёта однофазного КЗ на сборных шинах 220 кВ показан на рисунке 14.
Рисунок 14 – Результаты расчёта однофазного КЗ на СШ 220 кВ
Значение полного однофазного КЗ на сборной шине 220 кВ составляет:
5.3 Расчёт ударного тока короткого замыкания
Находим комплексное сопротивление относительно точки КЗ с помощью программного комплекса «RastrWin3» путем шунтирования необходимого узла.
Для узла 1 (сборные шины 220 кВ), полученное значение комплексного сопротивления показано на рисунке 15.
Рисунок 15 – Шунтирование узла 1 (сборные шины 220 кВ)
Эквивалентное
сопротивление для узла 1:
Найдем постоянную времени затухания:
Ударный коэффициент:
Ударный ток КЗ:
Для узла 5 (выводы генератора 10,5 кВ), полученное значение комплексного сопротивления представлено на рисунке 16.
Рисунок 16 – Шунтирование узла 5 (выводы генератора 10,5 кВ)
Постоянная времени по формуле (5.12):
Коэффициент ударный по формуле (5.13):
Ударный ток КЗ по формуле (5.14):
Сведем результаты расчёта токов короткого замыкания в таблицу 5.
Таблица 5 – Результаты расчёта токов короткого замыкания
|
Точка КЗ |
|
|
|
|
К1 |
1,31 |
1,69 |
3,52 |
|
К2 |
23,98 |
- |
61,38 |
В точке К1 величина
тока однофазного КЗ оказалась больше
трехфазного тока КЗ, следовательно,
значение
является расчётной для проверки
выключателей на отключающую способность.