4. Расчёт токов короткого замыкания

Расчёт токов КЗ на подстанциях производится для выбора и проверки электрических аппаратов и токоведущих частей, определение параметров настройки релейной защиты и автоматики, выбора заземляющих устройств.

При расчёте КЗ в сетях высокого напряжения делаются следующие допущения: все ЭДС источников питания считаются неизменными и совпадают по фазе; не учитывается влияние мелких нагрузок; не учитываются токи намагничивания трансформаторов; не учитываются активные сопротивления переходных сопротивлений контактов выключателей и коротких линий.

Составление схемы замещения и определение её параметров:

Схема замещения

Зададимся базисными параметрами: U_б = 110 кВ; S_б =1000 МВА.

Сопротивление эквивалентной энергосистемы:

Сопротивления линий электропередач:

Сопротивления трансформатора:

Расчет токов короткого замыкания

ТОЧКА К1

Ток короткого замыкания:

Ударный ток короткого замыкания:

Ток расчетный максимальный рабочий:

ТОЧКА К2

Ток короткого замыкания:

Ударный ток короткого замыкания:

Ток расчетный максимальный рабочий:

Результаты расчета коротких замыканий сведены в таблицу:

Таблица

Точка КЗ	Установившееся значение тока КЗ, кА	Ударный ток КЗ, кА	Ток расчетный максимальный рабочий, А
К1	3,2	8,1	190
К2	6,3	16	212

5. Выбор электрооборудования 110, 10 кВ

Выбор электрооборудования на каждой ступени напряжения производится методом сравнения. При этом сравниваются номинальные параметры принятого к установке аппарата с расчетными значениями токов, напряжений в местах установки этого электрооборудования. Условием правильного выбора является превышение номинальных параметров относительно расчетных или их равенство. Указывается выбор всего применяемого электрооборудования. При выборе аппаратуры рекомендуется широкое применение комплектных ячеек, с указанием типа применяемых модулей и схемой первичных соединений.

Разрядники, измерительные трансформаторы напряжения выбираются по условию .

Для разъединителей, измерительных трансформаторов тока должны выполняться следующие условия: ,, , .

Для высоковольтных выключателей добавляется условие:

Выбор электрооборудования 110 кВ

Разрядники, устанавливаемые в нейтраль трансформатора, выбираются на класс напряжения ниже. Таблица . Выбор разъединителей и заземлителей.

Тип	Обозна- чение	Параметры оборудования					Параметры сети
		, кВ	, А	, кА	Цена, т.руб.	, кВ		кА	, кА	, А
РНДЗ-110/630 У1	QSG1- QSG 14	110	630	80	12,15	110		3,2	8,1	190
ЗОН-110	QSG15- QSG 16	110	400	16	7,02	110		3,2	8,1	190

Таблица . Выбор ограничителей перенапряжения.

Тип	Обозначение	Параметры оборудования		Параметры сети
		, кВ	Цена, т.руб.	, кВ
ОПН-110	FV1- FV4	110	17,55	110
ОПНн-110/70	FV5- FV6	70	6,08	110

Таблица . Выбор высоковольтный выключателей.

Тип	Обоз-начение	Параметры оборудования						Параметры сети
		, кВ	, А	, кА	, кА	Цена, т.руб.	, кВ		кА	, кА	, А
ВГТ-110-40/2500	Q1-Q3	110	2500	102	40	2160	110		3,2	8,1	190

Таблица . Выбор измерительных трансформаторов тока.

Тип	Обоз-начение	Параметры оборудования					Параметры сети
		, кВ	, А	, кА	Цена, т.руб.	, кВ		кА	, кА	, А
ТРГ-110	ТА1-ТА9	110	1000	41	15,34	110		3,2	8,1	190

Таблица . Выбор измерительных трансформаторов напряжения.

Тип	Обозначение	Параметры оборудования			Параметры сети
		, кВ	Цена, т.руб	, кВ
НКФ-110	TV1-TV2	110	59,4	110

Выбор электрооборудования на напряжение 10 КВ.

Нагрузка отходящих линий считается одинаковой и равной 20,2 А.

Таблица . Выбор заземлителей.

Тип	Обозна- чение	Параметры оборудования					Параметры сети
		, кВ	, А	, кА	Цена, т.руб.	, кВ		кА	, кА	, А
UWE-40	QSG17- QSG39	10	3150	51	4,85	10		5,66	14,4	20,2

Таблица . Выбор ограничителей перенапряжения.

Тип	Обозначение	Параметры оборудования			Параметры сети
		, кВ	Цена, т.руб.	, кВ
ОПН-10-УХЛ1	FV7- FV24	10	3,8	10

Таблица . Выбор высоковольтный выключателей.

Тип		Параметры оборудования						Параметры сети
		, кВ	, А	, кА	, кА	Цена, т.руб	, кВ		кА	, кА	, А
BB/TEL-10	Q4,Q13,Q22	10	800	20	20	502,0	10		5,66	14,4	20,2
BB/TEL-10	Q5-Q12 Q14-Q21	10	630	32	20	335,2	10		5,66	14,4	20,2

Таблица . Выбор измерительных трансформаторов тока.

Тип	Обозначение	Параметры оборудования					Параметры сети
		, кВ	, А	, кА	Цена, т.руб.	, кВ		кА	, кА	, А
ТОЛ-10-М 75/5	ТА7-ТА27	10	75	152,5	15,0	10		5,66	14,4	20,2
ТОЛ-10-М 1500/5	ТА9-ТА10	10	1500	152,5	19,0	10		5,66	14,4	20,2

Таблица 3.27. Выбор измерительных трансформаторов напряжения.

Тип	Обозначение	Параметры оборудования			Параметры сети
		, кВ	Цена, т.руб	, кВ
НАМИ-10	TV3-TV4	10	22,35	10

Таблица 3.28. Выбор высоковольтных предохранителей.

Тип	Обозна- чение	Параметры оборудования				Параметры сети
		, кВ	, А	Цена, т.руб.	, кВ
ПКН-10	FU3-FU6	10	2	1,236	10

Таблица 3.25. Выбор выключателей нагрузки.

Тип	Обозначение	Параметры оборудования						Параметры сети
		, кВ	, А	, кА	, кА	Цена, т.руб	, кВ		кА	, кА	, А
NALF12	QW1, QW2	10	400	31	12,5	204,0	10		5,66	14,4	20,2