7 Расчет короткого замыкания

При расчете токов короткого замыкания определяются:

. Периодическая составляющая тока в месте КЗ I_П0

. Ударный ток КЗ в начальный момент КЗ i_УД

Расчет токов короткого замыкания производится методом от источника неограниченной мощности в относительные единицах.

Приводится пример расчета токов короткого замыкания ТП1.

Расчетная схема представлена на рисунке 7.1.

Схема замещения:

Рисунок 7.1 - Однолинейная схема замещения

Для расчета тока КЗ задаются базисные условия: S_Б=100 МВА

Базисный ток I_Б, кА определяется по формуле:

(7.1)

где S_Б=100МВА - базисная мощность,

U_Б.СР – средне номинальное базисное напряжение ступени КЗ.

Ток короткого замыкания в точке К1.

Сопротивление системы в относительных единицах:

(7.2)

где =1,56кА - базисный ток первой ступени КЗ,

=20кА - ток отключения выключателя в линии 35 кВ

Сопротивление линии в относительных единицах:

(7.3)

Где Х_УД=0,4Ом/км - удельное сопротивление воздушной линии

=15 км - длина воздушной линии

Результирующее сопротивление в точке К1:

(7.4)

Периодическая составляющая тока:

(7.5)

В точке К1, кА

кА

Ударный ток КЗ в начальный момент времени, кА:

(7.6)

где К_УД=1,8 - ударный коэффициент[10]

кА

Ток короткого замыкания в точке К2.

Реактивное сопротивление трансформатора в относительных единицах:

(7.7)

где =7,5% - напряжение короткого замыкания трансформатора

=6,3МВА-номинальная мощность трансформатора

Активное сопротивление трансформатора в относительных единицах:

(7.8)

где ΔP_К =46,5 кВт - потери короткого замыкания трансформатора

Результирующее сопротивление в точке К2:

(7.9)

Периодическая составляющая тока КЗ в точке К2 определяется по формуле 8.5, кА

кА

В точке К2 также необходимо учитывать подпитку от электродвигателей.

Ток подпитки от синхронных двигателей, кА:

(7.10)

где Е_СД=(1,05÷1,07) - ЭДС синхронного двигателя

Х_СД=0,15 - сопротивление синхронного двигателя

- суммарный номинальный ток электродвигателей:

где N=2 - количество электродвигателей на одной секции шин

cosφ=0,9 - коэффициент мощности электродвигателя

Р_Н=1000кВт - номинальная мощность двигателя

Суммарный ток в точке К2 с учетом подпитки от электродвигателей, кА:

(7.11)

кА

Ударный ток в точке К2 определяется по формуле 8.6, кА:

кА

где К_УД=1,3-ударный коэффициент электродвигателей.

Ток короткого замыкания в точке К3.

Реактивное сопротивление кабельной линии в относительных единицах:

(7.12)

где Х_УД=0,083 Ом/км - удельное реактивное сопротивление кабеля

U_СР=6,3 кВ – средне номинальное напряжение ступени КЗ

L=1,93 км - длина кабельной линии

Активное сопротивление кабельной линии в относительных единицах:

(7.13)

где R_УД=0,59 Ом/км - удельное активное сопротивление кабеля

Результирующее сопротивление в точке К3:

(7.14)

(7.15)

_{Полное сопротивление в точке К3:}

(7.16)

Периодическая составляющая тока КЗ в точке К3 определяется по формуле 7.5:, кА

кА

Ударный ток в точке К3 определяется по формуле 7.6, кА:

кА

Ток короткого замыкания в точке К4.

Точка К4 находится на шине 0,4 кВ. Расчет производится в именованных единицах.

Для расчета тока КЗ в точке К4 необходимо перевести сопротивление предыдущей ступени КЗ в именованные единицы по формуле, мОм:

(7.17)

где U_СТ.К=0,4кВ-средненоминальное напряжение ступени КЗ

(7.18)

_{Реактивное сопротивления трансформатора ТП3 в относительных единицах:}

(7.19)

(7.20)

где Р_К=10,8кВт-потери короткого замыкания трансформатора

U_К=5,5%-напряжение короткого замыкания трансформатора

S_H.T=1000кВА-номинальная мощность трансформатора

_{Сопротивления трансформатора в именованных единицах, мОм:}

_(7.21)

_(7.22)

_{Аналогично производится расчет токов короткого замыкания по другим трансформаторным подстанциям. Результат сводится в таблицы 7.1 и 7.2}