Для заданной схемы электрической сети выполнить расчет трехфазного короткого замыкания (КЗ) в одной точке.

Определить:

1. долевое участие каждой электрической станции и системы в начальном токе КЗ с использованием коэффициентов распределения;

2. периодическую составляющую начального тока КЗ от каждого источника и суммарный ток трехфазного КЗ;

3. периодическую составляющую тока трехфазного КЗ для времени t = 0,1 c и t = 3 c методом типовых кривых;

4. ударный ток КЗ;

5. отключаемую мощность КЗ;

6. тепловой импульс;

7. остаточное напряжение на шинах СН автотрансформатора и в точке К5.

Рис.1

Исходные данные:

Вариант	Длина линий (км)				Удельные параметры (Ом/км)
	Л1	Л2	Л3	Л4
8	10	6	10	15	0,32	0,07

Вариант			Р1						Р2					Р3			Р4
10			-			-			-					X			X
Ва- ри- ант	С т а н ц и я 1
	Турбогенераторов с АРВ										Трансформаторы								Реакторы
	МВт			кВ						МВА		кВ	кВ		%			кВ		кА	Ом
7	100	0,85		10,5	0,183		0,223	100		125		242	10,5		11	30		10		4	0,2	80

Ва- ри- ант	С т а н ц и я 2
	Турбогенераторы с АРВ								Трансформаторы
	n	МВт		кВ				МВА		кВ	кВ	%
7	3	500	0,85	20	0,25	0,28	150	630		242	20	11	50

Ва- ри- ант	С т а н ц и я 3
	Турбогенераторы с АРВ								Трансформаторы
	n	МВт		кВ				МВА		кВ	кВ	%
7	8	171	0,9	15,75	0,27	0,28	50	200		242	15,75	11	30

Ва- ри- ант	Автотрансформатор									Сис- тема		Нагрузка
												H1		H2		H3
	МВА	кВ	кВ	кВ	%	%	%		МВА		МВА		МВА		МВА
7	500	500	230	11	35	22	11	50	4500		1000		200		800

РАСЧЁТ СИММЕТРИЧНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

1. Расчет параметров и преобразования схемы замещения

Расчет произведем в относительных единицах без учета сопротивлений нагрузки. В качестве базисной мощности принимается мощность системы

S_б=S``=4500 МВА.

За базисное напряжение принимается среднее номинальное напряжение сети в точке КЗ кВ.

Базисный ток приведенный к среднему базисному номинальному напряжению в точке КЗ кА.

Определяются параметры схемы замещения с приведением их значений к базисным величинам.

Сопротивления генераторов:

Сопротивления трансформаторов и реактора:

Сопротивления линий: .

Сопротивления автотрансформатора:

Сопротивление системы: .

Рис. 2 – схема замещения для прямой последовательности

Так как ток при внешнем КЗ не протекает через реактор, то из схемы замещения реактор может быть исключен или закорочен. Обмотка НН автотрансформатора также исключается из расчета симметричного КЗ, так как через нее не протекает ток.

Теперь сворачиваем схему замещения прямой последовательности.

, ,

, ,

,

.

Рис.3

,

,

.

Рис. 4

_{Расчет рис.4}

,

_,

Расчет рис.5,6

_,

.

Рис. 5

Рис. 6

2. Определение долевого участия источников в суммарном начальном токе кз и расчет взаимных сопротивлений.

, .

,

,

,

, .

Выполним проверку

.

Определим взаимные сопротивления станций и системы

, ,

,

Рис. 7

3. Определение периодической составляющей тока

Найдем ЭДС первой станции:

, .

Так как при приближенном приведении , то ЭДС каждой системы можно определить по паспортным данным.

, ,

Токи отдельных источников в начальный момент времени

, ,

, .

Суммарный ток трехфазного короткого замыкания

.

В именованных единицах кА.

Эквивалентная ЭДС: .

Суммарный ток трехфазного короткого замыкания

,

то есть ток совпадает с найденным током от отдельных источников.

Периодическая составляющая тока трехфазного КЗ для момента времени с и с найдём по методу типовых кривых. Для этого определим номинальные токи станций в о.е. ,

, .

При электрической удаленности точки КЗ от источника отношение для момента времени определяется по типовым кривым:

, , .

принимаем равным 1

Для момента времени c: , , .

Для момента времени c: , , .

Периодическая составляющая тока КЗ для момента времени с

, ,

.

Суммарный ток трехфазного короткого замыкания для с

,

кА.

Периодическая составляющая тока КЗ для момента времени с

, ,

.

Суммарный ток трехфазного короткого замыкания

,

кА.

4. Определение ударного тока кз

Активные сопротивления определяются по отношению: .

Сопротивления генераторов:

, , .

Сопротивления трансформаторов:

, , .

Сопротивления линий: отношение ,

, , , .

Сопротивления автотрансформатора: .

Сопротивление системы: .

Схема замещения для активных сопротивлений составляется и преобразуется аналогично схеме замещения для реактивных сопротивлений (рисунки 3-8):

, ,

, ,

,

,

,

, , , , .

.

, где

- эквивалентная постоянная времени.

Если в относительных единицах, то

о.е.,

.

Если в именованных единицах, то

с.,

.

Ударный ток

кА.