10.2. Расчет токов короткого замыкания в сети 10 кВ
Для правильной эксплуатации электрической сети и оборудования, кроме расчетов нормальных электрических режимов производятся расчеты возможных аварийных режимов. Электрическая сеть и оборудование выбираются таким образом, чтобы они выдерживали без повреждения действие наибольших возможных токов КЗ.
Величина тока КЗ зависит от мощности источника питания, величины сопротивления сети (удаленности КЗ от источника питания), от вида, а также момента возникновения КЗ и длительности его действия.
В сети выше 1000 В обычно рассчитывается ток трехфазного КЗ, как наиболее тяжелый режим.
В данном курсовом проекте требуется рассчитать токи КЗ на шинах подстанции и в начале каждой кабельной линии. Расчет токов КЗ выполняется приближенно в относительных единицах, в соответствии с методикой, приводимой в курсе "Электромагнитные переходные процессы".
При расчете токов
КЗ принимаем, что на шинах 110 кВ
трансформатора ПГВ мощность короткого
замыкания
МВ·А.
Рисунок 4. Расчетная схема замещения цепи КЗ кольца №1.
Рассчитаем токи КЗ на шинах 10 кВ подстанции и в начале каждой КЛ.
Принимаем: Sб = 100 МВА, UбI = 10,5 кВ, Ес = 1.
кА.
Рассчитаем сопротивление каждого из элементов сети в относительных единицах.
Сопротивление
системы:
;
Сопротивление
тр-ра ГПП:
;
.
– т.е. rт
можем не учитывать в расчётах.
Таблица 12 – Параметры кабельных линий кольца №1
Линия |
Li, м |
r0i, Ом/км |
x0i, Ом/км |
Ri, Ом |
Xi, Ом |
Ri, о.е. |
Xi, о.е. |
А-7 |
267 |
0,258 |
0,081 |
0,0689 |
0,0216 |
0,063 |
0,0196 |
7-1 |
239 |
0,443 |
0,086 |
0,1059 |
0,0205 |
0,096 |
0,0186 |
1-3 |
256 |
0,443 |
0,086 |
0,1134 |
0,0220 |
0,103 |
0,0199 |
3-4 |
100 |
0,443 |
0,086 |
0,0443 |
0,0086 |
0,04 |
0,0078 |
А’-2 |
444 |
0,326 |
0,083 |
0,1447 |
0,0368 |
0,131 |
0,0334 |
2-5 |
206 |
0,443 |
0,086 |
0,0913 |
0,0177 |
0,083 |
0,0161 |
5-6 |
194 |
0,443 |
0,086 |
0,0859 |
0,0167 |
0,078 |
0,0151 |
Сопротивления
кабельных линий:
Аналогично определяем параметры схемы замещения для других участков и результат представляем в виде таблицы 13.
Для примера определим токи КЗ в точках К1, К2, К5, К8.
кА;
кА;
Рисунок 5. Расчетная схема замещения цепи КЗ кольца №2.
Таблица 13 – Параметры кабельных линий кольца №2
Линия |
Li, м |
r0i, Ом/км |
x0i, Ом/км |
Ri, Ом |
Xi, Ом |
Ri, о.е |
Xi, о.е. |
А-8 |
228 |
0,443 |
0,086 |
0,1010 |
0,0196 |
0,0916 |
0,0178 |
8-9 |
61 |
0,443 |
0,086 |
0,0270 |
0,0053 |
0,0245 |
0,0048 |
9-12 |
200 |
0,443 |
0,086 |
0,0886 |
0,0172 |
0,0804 |
0,0156 |
А’-10 |
250 |
0,326 |
0,083 |
0,0815 |
0,0208 |
0,0739 |
0,0188 |
10-11 |
167 |
0,443 |
0,086 |
0,0740 |
0,0144 |
0,0671 |
0,013 |
11-13 |
244 |
0,443 |
0,086 |
0,1081 |
0,0210 |
0,098 |
0,019 |
Рисунок 6. Расчетная схема замещения цепи КЗ кольца №3.
Таблица 14 – Параметры кабельных линий кольца №3
Линия |
Li, м |
r0i, Ом/км |
x0i, Ом/км |
Ri, Ом |
Xi, Ом |
Ri, о.е |
Xi, о.е. |
А-17 |
417 |
0,258 |
0,081 |
0,1076 |
0,0338 |
0,0976 |
0,0306 |
17-19 |
139 |
0,326 |
0,083 |
0,0453 |
0,0115 |
0,0411 |
0,0105 |
19-20 |
189 |
0,443 |
0,086 |
0,0837 |
0,0163 |
0,0759 |
0,0147 |
20-22 |
278 |
0,443 |
0,086 |
0,1232 |
0,0239 |
0,1117 |
0,0217 |
22-21 |
45 |
0,443 |
0,086 |
0,0199 |
0,0039 |
0,0181 |
0,0035 |
A’-14 |
250 |
0,326 |
0,083 |
0,0815 |
0,0207 |
0,0739 |
0,0188 |
14-15 |
133 |
0,326 |
0,083 |
0,0433 |
0,0110 |
0,0393 |
0,01 |
15-16 |
283 |
0,443 |
0,086 |
0,1253 |
0,0243 |
0,1137 |
0,0221 |
16-18 |
267 |
0,443 |
0,086 |
0,1182 |
0,0229 |
0,1073 |
0,0208 |
Таблица 15 – Расчет токов короткого замыкания
|
ri, о.е. |
xi, о.е. |
Точка |
Iкзi, кА |
|
|
Кольцо №1 |
|
|||||
А-7 |
0,063 |
0,0196 |
К1 |
15,36 |
|
|
7-1 |
0,096 |
0,0186 |
К2 |
14,37 |
|
|
1-3 |
0,103 |
0,0199 |
К3 |
12,88 |
|
|
3-4 |
0,04 |
0,0078 |
К4 |
11,19 |
|
|
А’-2 |
0,131 |
0,0334 |
К6 |
15,36 |
|
|
2-5 |
0,083 |
0,0161 |
К7 |
13,33 |
|
|
5-6 |
0,078 |
0,0151 |
К8 |
11,96 |
|
|
|
|
|
К5 |
10,58 |
|
|
|
|
|
К9 |
10,71 |
|
|
Кольцо №2 |
|
|||||
А-8 |
0,0916 |
0,0178 |
К10 |
15,36 |
|
|
8-9 |
0,0245 |
0,0048 |
К11 |
14,22 |
|
|
9-12 |
0,0804 |
0,0156 |
К12 |
13,82 |
|
|
А’-10 |
0,0739 |
0,0188 |
К14 |
15,36 |
|
|
10-11 |
0,0671 |
0,013 |
К15 |
14,32 |
|
|
11-13 |
0,098 |
0,019 |
К16 |
13,27 |
|
|
|
|
|
К13 |
12,44 |
|
|
|
|
|
К17 |
11,62 |
|
|
Кольцо №3 |
|
|||||
А-17 |
0,0976 |
0,0306 |
К18 |
15,36 |
|
|
17-19 |
0,0411 |
0,0105 |
К19 |
13,73 |
|
|
19-20 |
0,0759 |
0,0147 |
К20 |
13,02 |
|
|
20-22 |
0,1117 |
0,0217 |
К21 |
11,8 |
|
|
22-21 |
0,0181 |
0,0035 |
К22 |
10,11 |
|
|
A’-14 |
0,0739 |
0,0188 |
К24 |
15,36 |
|
|
14-15 |
0,0393 |
0,01 |
К25 |
14,32 |
|
|
15-16 |
0,1137 |
0,0221 |
К26 |
13,65 |
|
|
16-18 |
0,1073 |
0,0208 |
К27 |
11,76 |
|
|
|
|
|
К23 |
9,86 |
|
|
|
|
|
К28 |
10,1 |
|
|