Расчет токов короткого замыкания

На проектируемой ПС произведем расчет начального значения периодической составляющей тока короткого замыкания- I_по: на шинах высшего напряжения ПС1 – трехфазного и однофазного КЗ, на шинах низшего напряжения ПС1 – трехфазного КЗ. Для ограничения токов КЗ на стороне 10 кВ следует принять следующие меры:

-обеспечить раздельную работу трансформаторов;

-у трансформаторов мощностью 25 МВА расщепленные обмотки включить раздельно;

-заземлить нейтраль только одного трансформатора.

В курсовом проекте принято, что двигательная нагрузка потребителей на напряжение

10 кВ достаточно удалена от шин ПС. В связи с чем можно не учитывать ток подпитки от нее места КЗ.

Для определения I_по, составим схемы замещения для протекания токов прямой и нулевой последовательностей.

При определении параметров схем замещения будем пользоваться системой относительных единиц, отнесенных к базовым условиям. За величину базовой мощности примем S_б=1000 МВА и выберем базовые напряжения в соответствии со школой средних напряжений: 10.5 и 230 кВ.

На Рис.5. приведена расчетная схема для определения токов КЗ.

Рис.5. Расчетная схема для определения токов КЗ.

Ниже приведены численные значения исходных данных по генераторам, системам, линиям и трансформаторам:

Система Sкз, МВ*А x0/x1	Линии: длина, км, худ, Ом/км	Генера- торы, МВт	Трансформаторы МВ*А
Система 1	Система 2	ВЛ-1	ВЛ-2	ВЛ-3	ВЛ-4	Г-1,2,3	Т-1,2,3
4500;3	4000;3	40;0.39	43;0.4	45;0,39	19;0,4

На Рис.6. представлена схема замещения для токов прямой последовательности.

Рис.6. Схема замещения прямой последовательности.

Генератор типа ТВФ - 63,

Трансформаторы Т1 - Т3 типа ТДН 80000/220

Расчет параметров схемы замещения прямой последовательности:

Принимаем S_б = 1000 (МВ·А);

По [2] определили: Х''_d = 0,192; cos(φ_г.ном) = 0,8.

U_{ср л} = 230 (кВ);

где U_k = 10.5%

Так как на ПС установлены трансформаторы ТРДН, то считаем сопротивления

Приняв, что точки К₁ и К₂ удаленные, получаем Е₆ = 1.

Преобразуем схему к виду, показанному на рис. 7.

Базовые токи при КЗ в точках К₁ и К₂:

Токи при 3ф. КЗ в точках К₁ и К₂:

Рис.8. Схема замещения нулевой последовательности.

Расчет параметров схемы замещения нулевой последовательности:

сопротивления систем - о.е.

- о.е.

сопротивления линий - о.е.

- о.е.

- о.е.

- о.е.

где о.е. – характеристика двухцепных линий с хорошо проводящими тросами (по [3] табл.3.1).

сопротивление трансформаторов - о.е.

- о.е.

Приведем схему к простейшему виду:

о.е.

о.е.

о.е.

о.е.

о.е.

о.е.

Находим ток однофазного КЗ (в именованных единицах):

- на стороне ВН

кА.

Для всех видов КЗ рассчитаем ударные токи КЗ по формуле:

,где К_у – ударный коэффициент (по [3] табл.3.2).

- шины ВН

,

;

- шины НН

.

Результаты расчета оформим в виде таблицы 3.1.

Таблица 3.1.

Место КЗ	I (3)К, кА	I (1)по, кА	iу(3), кА	iу(1), кА
Шины ВН	6.953	5.806	17.7	15.2
Шины НН	8.672	-	22.7	-