2.6. Расчет токов кз

Расчетная схема для определения токов КЗ

Схема замещения

Мощность системы S_c=800 МВА

Относительное сопротивление системы =0,2

Рассчитываем сопротивления в относительных единицах.

Принимаются базисные величины:

Базисная мощность S_б=1000 МВА

Базисное напряжение до ГПП U_б1=U_ср1=37 кВ

Базисное напряжение после ГГП U_б2=U_ср2=1 0,5 кВ

Определим базисный ток до ГПП:

I_б1= , кА (36)

где S_б – базисная мощность, МВА

U_ср1 – среднее напряжение после ГПП, кВ

I_б1 кА

Определим базисный ток после ГПП:

I_б2= кА

I_б2 кА

Определим реактивное сопротивление системы:

X_c= , о.е. (37)

где – относительное сопротивление системы, о.е.

S_б – базисная мощность, МВА

S_с – мощность системы, МВА

X_c о.е.

Определим реактивное сопротивление воздушной линии:

X_вл=X₀×L× , о.е. (38)

где X₀ – удельное реактивное сопротивление, Ом/км

L – длинна воздушной линии, км

S_б – базисная мощность, МВА

U_ср1 – среднее напряжение до ГПП, кВ

X_вл о.е.

Определим реактивное сопротивление на ГПП:

X_гпп= , о.е. (39)

где U_кз – напряжение короткого замыкания, %

S_б – базисная мощность, МВА

S_нт – номинальная мощность трансформатора, МВА

Xгпп о.Е.

Определим реактивное сопротивление кабельной линии:

X_кл=X₀×L× , о.е.

X_кл о.е.

Определим активное сопротивление кабельной линии:

R_кл=R₀×L× , о.е. (40)

где R₀ – удельное активное сопротивление, Ом/км

L – длинна кабельной линии, км

S_б – базисная мощность, МВА

U_ср1 – среднее напряжение после ГПП, кВ

R_кл о.е.

Определим полное сопротивление кабельной линии:

Z_кл= , о.е. (41)

где R_кл – относительное активное сопротивление кабельной линии, о.е.

X_кл – относительное реактивное сопротивление кабельной линии, о.е.

Z_кл о.е.

Найдем результирующее сопротивление до точки КЗ1:

X_рез1=X_с+X_вл, о.е. (42)

где X_с – реактивное сопротивление системы, о.е.

X_вл – реактивное сопротивление воздушной линии, о.е.

X_рез1=0,25+4,48=4,73 о.е.

Найдем результирующее сопротивление до точки КЗ2:

X_рез2=X_рез1+X_гпп, о.е. (43)

где X_рез1 – результирующее сопротивление до точки КЗ1, о.е.

X_гпп – реактивное сопротивление на ГПП, о.е.

X_рез2=4,73+18,75=23,48 о.е.

Найдем результирующие сопротивления до точки КЗ3:

X_рез3=X_рез2+X_кл, о.е. (44)

где X_рез2 – результирующее сопротивление до точки КЗ2, о.е.

X_кл – реактивное сопротивление кабельной линии, о.е.

X_рез3=23,48+0,26=23,74 о.е.

R_рез3=2,4 о.е.

Найдем ток КЗ для точки КЗ1:

I_кз1= , кА (45)

где I_б1 – базисный ток до ГПП, кА

X_рез1 – результирующее сопротивление до точки КЗ1, о.е.

I_кз1

Найдем ток КЗ для точки КЗ2:

I_кз2=

I_кз2

Найдем ток КЗ для точки КЗ3:

I_кз3=

I_кз3

Определим ударный ток для точки КЗ1:

I_у1= , кА (46)

где –ударный коэффициент, примем К_у=1,8

– ток короткого замыкания точки ЗК1:

I_у1 кА

Определим ударный ток для точки КЗ2:

I_у2= , кА

I_у2

Определим ударный ток для точки КЗ3:

I_у3= , кА

I_у3 кА

Для цепи с активным сопротивлением К_у находим по графику в зависимости от f( ), поэтому К_у для точки КЗ3 будет равен 1,7.

Находим мощность при КЗ для точки КЗ1:

S_кз1= , МВА (47)

где S_б – базисная мощность, МВА

X_рез1 – результирующее сопротивление для точки КЗ1

S_кз1 МВА

Находим мощность при КЗ для точки КЗ2:

S_кз2= , МВА

S_кз2 МВА

Находим мощность при КЗ для точки КЗ3:

S_кз3= , МВА

S_кз3 МВА

Проверим сечение кабеля на термическую стойкость тока КЗ:

Для точки КЗ_­2:

Время затухания апериодической составляющей тока КЗ T_а=0,01 с

Время отключения T_откл=0,5 с

Коэффициент зависящий то материала проводника и температуры С=85

Найдем тепловой импульс тока КЗ:

B_к= , кА²∙с (48)

где I_кз2 – ток короткого замыкания точки КЗ2, кА

t_откл – время отключения, с

T_а – время затухания апериодической составляющей, с

B_к кА²∙с

Найдем минимальное сечение по термической стойкости:

F_min(тс)= , мм² (49)

где B_к – тепловой импульс тока КЗ, кА²∙с

С – коэффициент зависящий то материала проводника и температуры

F_min(тс) мм²

Условие проверки:

F≥F_min(тс)

Сечение кабельной линии для точки КЗ2 будет проверено:

А)от ГПП до РП

35≥5,5 мм²

Б)от ГПП до ТП1

25≥5,5 мм²

В)от ГПП до ТП2

5 0≥5,5 мм²

Г)от ГПП до ТП3

25≥5,5 мм²

Условия верные

Для точки КЗ3:

Время затухания апериодической составляющей тока КЗ T_а=0,01 с

Время отключения T_откл=0,1 с

Коэффициент зависящий то материала проводника и температуры С=85

Найдем тепловой импульс тока КЗ:

B_к= , кА²∙с

B_к кА²∙с

Найдем минимальное сечение по термической стойкости:

F_min(тс)= , мм²

F_min(тс) мм²

Проверяем сечение кабельной линии от РД до ЭД

F≥F_min(тс)

16≥8,9 мм²

Условие верное