5. Расчет токов короткого замыкания

Значения токов короткого замыкания (КЗ) используются для проверки шин и аппаратов по условиям электродинамической и термической стойкости, для выбора токоограничивающих элементов, для проверки кабельных линий на термическое действие и др.

Рис. 11. Схема замещения для определения токов КЗ в точке К-2.

Задание базисных величин. Значения базисной мощности и напряжений принимаются исходя из соображений удобства проведения расчетов. В качестве базисных величин принимаем: S₆ = 1000 MBA;

кВ, кА;

Расчет сопротивлений схемы замещения. Расчет сопротивлений выпол­няется в относительных единицах при выбранных базисных условиях (для упрощения "звездочка" в индексах опущена).

1. Сопротивления энергосистемы С1

2. Сопротивление ЛЭП

,

где х_уд - удельное сопротивление линии, Ом/км; n_ц - количество параллельных цепей; L - длина линии, км.

3. Сопротивление генераторов (результаты расчетов сведены в табл. 7)

,

где х_д^’’ - относительное сверхпереходное индуктивное сопротивление по продольной оси; S_г,ном - номинальная мощность генератора.

Таблица 7

Генератор	Sг.ном, МВА	x"d, о.е.	Сопротивление схемы замещения, о.е.
G1,G2 (ГРУ), G3, G4 (блок РУ СН)	78,75	0,153	х1=x2=х3=х4	1,943
G5 (блок РУ ВН)	235,3	0,19	X5	0,808

4. Сопротивление двухобмоточного трансформаторов блока Т5, Т6:

где u_к - напряжение КЗ трансформатора, %; S_t.hom - номинальная мощность трансформатора, МВА.

Сопротивление двухобмоточного трансформатора блока Т7:

5.Сопротивления трансформаторов связи с расщепленными обмотками (Т3, Т4):

,

Сопротивления трансформаторов связи с расщепленными обмотками (Т1, Т2):

6.Сопротивления секционных реакторов

^;

о.е.

о.е.

Расчет ЭДС источников. В данной схеме источниками являются генераторы станции и две энергосистемы, к которым станция подключена (подпиткой от нагрузки пренебрегаем). Каждый источник вводится в схему замещения своей сверхпереходной ЭДС, которая определяется по формуле:



где U, I, φ - величины предшествующего (нормального) режима в относительных единицах (кроме φ).

1. ЭДС генераторов ГРУ и генераторов блока РУ СН:

=1+0,153·0,6=1,092 о.е.

2. ЭДС генератора блока РУ ВН

=1+0,19·0,527=1,1 о.е.

3. ЭДС энергосистем из-за их электрической удаленности

Расчет токов короткого замыкания в точке К2

Производим последовательное преобразование исходной схемы замещения к простейшему, лучевому виду.

1. В связи с симметрией части схемы "ГРУ-трансформаторы связи" относительно точки К2 ток через секционный реактор не протекает и поэтому цепь с реактором считаем разомкнутой. Суммарное сопротивление генераторов и трансформаторов связи ГРУ – РУ ВН:

2. Определим суммарное сопротивление ЛЭП и системы:

3. Преобразуем треугольник сопротивлений х₁₁х₁₂х₁₄ в звезду х₂₀х₂₁х₂₂:

_{И найдем эквивалентные сопротивления:}

_{4. Определим суммарное сопротивление блока РУ ВН:}

_{Рис. 12}

4. _{Определим суммарное сопротивление РУ СН:}

5. _{Определим эквивалентную ЭДС РУ СН:}

6. _{Суммарное сопротивление ГРУ:}

_{Рис. 13}

Ток в ветви определяется следующим образом:

1. сверхпереходный периодический ток в нулевой момент времени соответственно в относительных и именованных единицах

, о.е., , кА;

2) ударный ток

, кА,

где к_у - ударный коэффициент, определяемый для характерных источников по справочникам.

Результаты расчетов токов короткого замыкания в точке К2 приведены

в табл. 8 (I₆₁ =5,02 кА).

Таблица 8

Источник	E"*	xк, о.е.	I*п0, о.е.		Iп0, кА		iу, кА	ку
Система	1	0,6935	1,442		7,239		16,482	1,61
Блок РУ СН	1,092	2,462	0,4435		2,226		6,186	1,965
Генераторы ГРУ	1,092	2,284	0,478		2,399		6,633	1,955
Блок РУ ВН	1,1	1,228		0,896		4,498	12,499	1,965
Полный ток						16,362	41,8	-