2015-02-24
3493
Рассмотрим методику расчета тока трехфазного КЗ двухтрансформаторной подстанции с двухобмоточными трансформаторами.
Изобразим расчетную схему ответвительной подстанции напряжением 110/10 кВ (рис. 2.10).
 |
|
Схема замещения для расчетной схемы приведены на рис. 2.11.
На схеме замещения источники представляют как ЭДС и сопротивления. Остальные элементы схемы как сопротивления. Электромагнитные связи заменяют на электрические.
Расчет токов КЗ для установок напряжением свыше 1000 В, как уже отмечалось, проводят в относительных единицах. При этом необходимо привести сопротивления схемы замещения к базисным условиям. Наиболее удобно в качестве базисных условий задавать мощность Sб и напряжение Uб.
Значение базисной мощности обычно принимают равной Sб = 100 или 1000 МВА.
Значение базисного напряжения принимается равным среднему эксплуатационному напряжению Uср той ступени, на которой предполагается КЗ.
Таким образом для каждой точки КЗ будут свои базисные напряжения и ток
.
Примем Sб = 1000 МВА, для первой точки К1 Uб = Uср1 = 115 кВ, тогда базисный ток
кА;
для точки К2 Uб = Uср2 = 10,5 кВ
кА.
Далее проводится расчет сопротивлений всех элементов схемы
- сопротивление Х1 сопротивление системы
,
где Х*с, Sс – из задания.
- сопротивление Х2 – линии электропередачи
,
где Худ – удельное сопротивление, для одноцепных воздушных линий на напряжение 6-220 кВ равно 0,4 Ом/км;
l – длина линии из задания.
- сопротивление Х3 – трансформатора
,
где Uк – напряжение КЗ трансформатора из паспорта;
Sтр.ном – номинальная мощность трансформатора.
Если трансформатор имеет расщепленные обмотки НН, т.е. Sтр ³ 25000 кВА, то сопротивление трансформатора определяется по следующим формулам:
;
;
.
Определив сопротивление схемы замещения, ее необходимо свернуть или преобразовать, то есть найти результирующие сопротивления для точек К1 и К2:
для К1 
;
для К2 
.
Определив результирующие сопротивления, проводят расчет периодической составляющей тока КЗ для каждой точки.
Для К1
,
где 
– ЭДС источника в относительных единицах, в проекте источник – это система, величина ЭДС системы равна 1.
Для К2
.
После расчета начальных значений периодических составляющих тока КЗ проводят проверку на электрическую удаленность точек КЗ.
Для К1
,
где Iном1 – номинальный ток на первой ступени напряжения
,
Såрасч – суммарная расчетная мощность всех потребителей, подключенных к подстанции, определяется в первом пункте курсового проекта.
Для К2
, где 
.
Если значение m £ 1, то точка КЗ находится на большом электрическом удалении от источника и начальное значение периодической составляющей тока КЗ равно установившемуся, т.е. эта составляющая во времени не изменяется. 
.
Если m > 1, то электрическая удаленность точки КЗ мала, значит Iп изменяется во времени и необходимо провести дополнительно расчет данного тока в определенном временном интервале, по методике, изложенной в пункте 2.3.
Следующий этап расчета определение ударного тока КЗ по формуле
,
где Ку – ударный коэффициент из справочных данных.
Для системы, связанной со сборными шинами, где рассматривается КЗ, воздушными линиями напряжением:
35 кВ Ку = 1,608 Та = 0,02
110-150 кВ Ку = 1,608 – 1,72 Та = 0,02 – 0,03
Для системы, связанной со сборными шинами 6-10 кВ, через трансформаторы мощностью, МВА в единице
5,6 – 32 Ку = 1,6 – 1,82 Та = 0,045 – 0,07
Последний этап данного раздела – расчет интеграла Джоуля Вк (импульса квадратичного тока КЗ) по формуле:
,
где Та – постоянная времени цепи КЗ;
tотк складывается из времени действия релейной защиты и полного времени отключения выключателей
.
В курсовом проекте tотк принимают для точки К1 0,16 ¸ 0,2 с, для К2 0,2 ¸ 0,3 с. При необходимости tотк уточняют после выбора выключателей и после расчета релейной защиты.
Более подробно определение интеграла Джоуля рассматривается в следующей главе.
