2. Расчёт токов короткого замыкания на шинах ру
Для выбора электрооборудования тяговой подстанции необходимо определить максимальные токи трехфазного, однофазного к.з.,
Для заданной схемы внешнего электроснабжения составлена расчётная схема замещения, с указанием всех точек короткого замыкания, которая представлена на рисунке 1.
Рис.1 Схема замещения
Для удобства расчетов схема замещения преобразуется в более простой вид. Преобразование схемы замещения представлено на рис. 2.
Рис.2 Преобразование схемы замещения.
Преобразуем схему замещения в более простую относительно точки к1.
Определяем удельное полное сопротивление:
Рис. 1
2.2. Определение относительных сопротивлений
Расчёт произведён методом относительных единиц. Основой метода является приведение всех сопротивлений схемы к базисным условиям.
Составлена эквивалентная схема замещения до точки k1 (рис. 2).
Схема замещения
Рис. 2
Относительное сопротивление энергосистемы:
Выбраны
базисные условия
,
при
к.з.
в точке k1
.
(7)
В
следствии того, что
необходимо также учитывать и активную
составляющую сопротивления элементов.
Определяем удельное полное сопротивление:
Для системы 1 выбираем генератор типа ВГС-3000/ (х`d=0,18).
(8)
где
- относительное сверхпереходное
сопротивление генератора;
-
номинальная мощность генератора.
(9)
где 
- напряжение короткого замыкания
трансформатора.
Так как активное сопротивление генераторов и трансформаторов мало, принимаем xген=zген, xтр=zтр, и производим последующие преобразования.
2.3. Преобразования схемы замещения
Преобразуем схему замещения в более простую относительно точки к1.
Рис. 3
Рис. 4
Рис.5
Рис.6
Рис.7
2.3. Проверка на электрическую удалённость
Электрическая удалённость к.з. определена исходя из следующего соотношения:
(10)
где
номинальный
ток источника, А;
начальное
значение периодической составляющей
тока к.з.
Определим начальный ток (действующее значение периодической составляющей) трехфазного к.з.
Для первого источника:
Из этого неравенства следует, что точка k1 удалена от первого источника.
Для второго источника:
Значит, что точка k1 не удалена от второго источника и апериодическая составляющая существенна. В дальнейших расчётов необходимо её учитывать.
2.4. Определение токов короткого замыкания на шина ОРУ –110 кВ
2.4.1. Определение трёхфазного короткого замыкания
Источник №1 удален от точки короткого замыкания k1, а №2 нет, следовательно, и апериодическая составляющая iа существенна. В дальнейших расчётов необходимо её учитывать.
(система
1)
(система
2)
Результирующий ток короткого для точки k1 является суммой токов двух систем и определены по следующей формуле:
Iк1(1)+Iк1(2) =5,0+2,46=7,46 кА.
Ударный ток к.з.
2.4.2. Определение двухфазного короткого замыкания
Режим двухфазного короткого замыкания является несимметричным режимом и характеризуется тем, что одна из трёх фаз оказывается в условиях «отличных» от двух других.
2.4.3. Определение однофазного короткого замыкания
Однофазный ток короткого замыкания определен по формуле:
(11)
где х*1 –сопротивление прямой последовательности;
х*2 –сопротивление обратной последовательности;
х*0 –сопротивление нулевой последовательности.
Принято равенство х*1= х*2= х*б рез.
Для определения сопротивления нулевой последовательности используем схему замещения (рис. 8)
Рис. 8
Тогда,
(12)
где uк –напряжение к.з., %;
Sнт –номинальная мощность трансформатора, МВА; Sнт =100 МВА;
Sб –базисная мощность.
