Расчёт токов КЗ на шинах высокого напряжения подстанции П25

Для расчета токов короткого замыкания использовалась программа расчета нормальных и аварийных режимов с множественной продольно-поперечной несимметрией в электрической сети энергосистем с учетом нагрузки «RTKZ 2.03». В имеющийся расчётный файл всей энергосистемы рассматриваемого энергорайона были добавлены новые проектируемые элементы, параметры которых были определены в предыдущем разделе. Исключение составят сопротивления нулевой последовательности проектируемых линий, которые для одноцепных линий с заземлённым стальным тросом определяются по следующей формуле:

х_0л = 3 · х_1л ,                                                     (2.1)

 

где х_1л - сопротивление прямой последовательности линии (см. первый раздел).

Для ЛЭП П8-П25:

х_0л = 3 · 5,6 = 16,8 Ом;

 

Распечатка результатов расчётов токов КЗ в точке К1, находящейся в узле 2501 приведена в приложении Д1.

Как видно из результатов расчётов, ток трёхфазного КЗ больше тока однофазного КЗ, следовательно, в дальнейших расчётах будем использовать только ток трёхфазного КЗ.

Сверхпереходной ток трёхфазного КЗ в точке К1 равен:

I'' = 4,764 кА.

 

Эквиваленные сопротивления системы для точки К1:

х _{Σ к1} = 15,3 Ом;                  r _{Σ к1} = 4,5 Ом.

 

Ударный ток КЗ определяется по следующей формуле:

i_у = 2 · к_у · I'',                                                      (2.2)

 

где к_y – ударный коэффициент, определяется по следующей формуле:

к_у = 1 + е ^-0,01/Ta,                                                 (2.3)

 

где T_a – постоянная времени затухания апериодического тока, определяется по следующей формуле:

T_a = х _{Σ к1 / (314 ·} r _{Σ к1)}                                                                                   (2.4)

 

Апериодическая составляющая тока КЗ в момент времени τ определяется по следующей формуле:

i_аτ = λ_τ 2 · I'',                                                        (2.5)

 

где λ_τ - коэффициент затухания апериодической составляющей тока КЗ, определяется по следующей формуле:

λ_τ = e ^{- τ / Ta} ,                                                (2.6)

τ - момент времени расхождения контактов выключателя, определяемый по следующей формуле:

τ = t_{рз min} + t_св,                                                    (2-7)

 

где t_{рз min} - минимальное время действия РЗ, принятое равным 0,01 с. [4];

t_ce - собственное время отключения выключателя.

Действующее значение периодической составляющей тока КЗ определяется по формуле:

I_nt = γ_t · I'',                                                     (2.8)

 

где γ_t - коэффициент затухания периодической составляющей тока КЗ, определяемый по типовым кривым [4].

Для определения γ_t необходимо знать расчётное сопротивление, которое определяется по формуле:

x_расч = х _{Σ к1} · S_{н Σ} / U ²_ср.н,                                   (2.9)

 

где S_{н Σ}- сумма номинальных мощностей всех генераторов, питающих точку КЗ;

U _ср.н – среднее номинальное напряжение ступени КЗ.

Максимальное время существования КЗ определяется по формуле:

t_откл = t_{рз max} + t_ов,                                              (2.10)

 

где t_{рз max} – максимальное время действия РЗ, принятое равным 0,1 с. [4];

t_ов – полное время отключения выключателя.

Определим ударный ток КЗ по (2.2)

T_a = 15,2969 / (314 · 4,53241) = 0,01075 _,

к_у = 1 + е ^{-0,01/0,01075} = 1,39446,

i_у = 2 · 1,39446 · 4,764 = 9,3949.

 

Определим апериодическую составляющую тока КЗ в момент времени τ по (2.5):

τ = 0,01+ 0,05 = 0,06с,

λ_τ = e ^{– 0,06 / 0,01075} = 0,003767,

i_аτ = 0,003767 2 · 4,764 = 25,3815,

 

Определим действующее значение периодической составляющей тока КЗ в момент времени τ по (2.8):

x_расч = 15,2969 · 1 250 / 115² = 4,09,

I_nt = 1 · 4,764 = 4,764 кА.

 

Определим действующее значение периодической составляющей тока КЗ в момент времени t_откл по (2.8):

t_откл = 0,1 + 0,07 = 0,17c,

I_nt = 1 · 4,764 = 4,764 кА.