Расчет тока короткого замыкания на шинах КТП

Питание агрегатов участка и необходимых механизмов осуществляется по схеме представленной на рис. 5. Рассчитаем предложенную схему электроснабжения. Последовательность расчета токов короткого замыкания следующая:

- составляется расчетная схема установки;

- выбирается место условного короткого замыкания;

- задаемся базисными условиями, выражаем сопротивления всех элементов в относительных единицах и составляем схему замещения;

- путем постепенного преобразования сводим расчетную схему к простейшему виду;

- определяем ток короткого замыкания.

При расчетах принимаем следующие допущения:

- в течение всего процесса короткого замыкания ЭДС всех генераторов системы совпадают по фазе;

- не учитывается насыщение магнитных систем, что позволяет считать постоянными и независящими от тока индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи;

- пренебрегают намагничивающими токами силовых трансформаторов;

- не учитывают емкости всех элементов короткозамкнутой цепи, включая и воздушные и кабельные линии;

- считают, что трехфазная система является симметричной.

Исходные данные: схема 2 (Рис.5) задание 2 (Таблица 5.1)

Таблица 5.1

Система	Напряжение, кВ	220
	Мощность, МВА	∞
	Сопротивление, о.е.	−
ТЭЦ	генератор	ТВФ-120-2
	трансформатор	ТДЦ-125000/220
	реактор	РБДГ 10-4000-0,18
ГПП	Трансформатор трёхобмоточный	ТДТН–40000/220
Длина линий, км	AL1, AL2	150
	AL3, AL4	150
	CL1, CL2	10
	CL3, CL4	0,3

 

Рис.5 Схема внешнего электроснабжения

Т.к. приемниками электрической энергии являются печи сопротивления, то секционный выключатель между двумя линиями отходящими от ГПП находятся в разомкнутом состоянии, это необходимо для снижения тока КЗ. Ток повышается из – за того, что две ветви становятся параллельными. Более высокий ток КЗ требует более сложного и дорогого оборудования. Тогда из заданной схемы (рис. 5) получим схему замещения представленную на рис. 6.

 

Рис.6 Схема замещения питания участка для расчета тока КЗ на шинах КТП.

Зададимся базисными величинами.

Определим сопротивления:

Для турбогенераторов

Для трансформаторов ТДЦ−125000/220

Для реактора

Для воздушной линии электропередачи АЛ-1, АЛ-2, АЛ-3

Сопротивление кабельных линий CL1

Сопротивление кабельных линий CL3

Сопротивление трехобмоточного трансформатора определим по следующей формуле:

сопротивление средней обмотки не считаем т.к. оно не влияет на ток КЗ.

Используя полученные выражения, получим значения относительных базисных сопротивлений для каждой обмотки трансформатора.

Упростим схему замещения питания участка (рис.6) до схемы рис.7.

Рис.7 Упрощенная схема замещения питания участка.

 

Упростим схему (рис.7) до схемы рис.8

Рис. 8

Упростим схему (рис.8) до схемы рис.9

Рис.9

Упростим схему (рис.9) до схемы рис.10

Рис.10

 

Упростим схему (рис.10) до схемы рис.11

Рис.11

Упростим схему (рис.11) до схемы рис.12

Рис. 12

Рис.13 Схема расчета тока КЗ

Ток КЗ определим методом наложения, так как имеем два разнотипных источника − конечной и бесконечной мощности.

От турбогенераторов для определения тока КЗ определим расчетное сопротивление

где - суммарная мощность генераторов.

Точка КЗ незначительно удалена от источника питания т.е.

От системы бесконечной мощности ток КЗ в точке К.

 

Для ТЭЦ:

По расчетным кривым рис. 1.58 [1] определяем кратность тока КЗ :

;

где

;

Определим токи КЗ в точке К: