Расчёт короткого замыкания на шинах собственных нужд

Расчёт токов короткого замыкания на шинах собственных нужд (точка k₄) тяговой подстанции производится в именованных единицах, с учётом активных и индуктивных сопротивлений.

Расчётная схема и схема замещения представлены на рис. 14.

Рис. 10

Элементы со стороны первичной обмотки трансформатора СН можно отнести
к системе неограниченной мощности по отношению к низковольтной части схемы. Поэтому сопротивления разъединителя QS и выключателя Q не учитываются.

Сопротивления ТСН определяются по справочнику. Для трансформатора типа
ТМ-250/10 r_Тсн = 9,4 мОм, x_Тсн = 27,2 мОм.

Активное и реактивное сопротивления кабеля, мОм, определяются по формулам:

(2.10)

(2.11)

где - длина кабеля, м; принята равной 30 м;

r₀ и x₀ – соответственно активное и реактивное удельные сопротивления кабеля,
Ом/км.

Значения r₀ и x₀ найдены по справочнику согласно принятому типу кабеля и приложенному напряжению. В настоящей работе принят кабель типа ААГ-3×185+1×50-1. Для него r₀ = 0,167 Ом/км, x₀ = 0,0596 Ом/км.

Сопротивления остальных элементов определены по каталогу, исходя из значения максимального рабочего тока вторичной обмотки трансформатора собственных нужд, который определяется выражением:

(2.12)

где U_н - линейное напряжение ступени к.з., кВ.

Сопротивления катушек автоматического выключателя:

Переходное сопротивление контактов автоматического выключателя:

Сопротивления трансформаторов тока:

Переходное сопротивление рубильника:

Результирующее активное сопротивление цепи к.з.

(2.13)

Результирующее реактивное сопротивление цепи к.з.

(2.14)

Полное сопротивление до точки к.з. равно:

(2.15)

Токи трехфазного короткого замыкания:

(2.16)

Токи двухфазного короткого замыкания:

Токи однофазного короткого замыкания:

(2.17)

где U_2ф –фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора, В;

z_Тсн –полное сопротивление трансформатора при однофазном коротком замыкании.

Согласно справочным данным для принятого в работе трансформатора собственных нужд

Таблица 3

Результаты расчета токов короткого замыкания

Точка К.З.	Рассчитываемый показатель.	РУ - 110 кВ (к1)	РУ - 27,5 кВ (к2)	РУ - 10,5 кВ (к3)	ТСН (к4)
Трёхфазное К.З.	max	Iк, кА	3,55	5,4	9,82	7,95
iy, кА	9,055	13,77		20,27
Iy, кА	5,4	8,2		12,1
Sк, МВА	714,3		178,57	-
min	Iк, кА	-	3,24	5,6	-
iy, кА	-	8,26	14,3	-
Iy, кА	-	4,9	8,5	-
Sк, МВА	-			-
Двухфазное К.З.	max	Iк, кА	3,1	4,7	8,54	6,9
iy, кА	7,9		21,78	17,6
Iy, кА	4,7			10,5
Sк, МВА	618,6	212,3	155,36
min	Iк, кА	-	2,8	4,87	-
iy, кА	-	7,14	12,4	-
Iy, кА	-	4,3	7,4	-
Sк, МВА	-	127,9	88,74	-
Однофазное К.З.	max	Iк, кА	4,31	-	-	2,3
iy, кА		-	-	5,87
Iy, кА	6,55	-	-	3,5
Sк, МВА		-	-	-
min	Iк, кА	-	-	-	-
iy, кА	-	-	-	-
Iy, кА	-	-	-	-
Sк, МВА	-	-	-	-