Тема 4 расчет токов кз

Литература [3, гл. 3, 5, гл. 10]

Общие положения

Электрические аппараты и другие элементы электрических сетей испытывают предельные динамические и термические нагрузки при возникновении коротких замыканий и, поэтому, для проверки их стойкости производится расчет токов КЗ.

Расчет предпочтительно вести в относительных единицах упрощенным способом, принимая напряжение на каждой ступени равным среднему (6,3; 10,5; 37; 115; 230 и тд.) и представляя энергосистему в виде эквивалентного источника с неизменной ЭДС ( ) и током КЗ ( ) в точке присоединения ПС.

В качестве базисной удобно принять номинальную мощность трансформатора --

Базисный ток на каждой ступени

Сопротивления элементов расчетной схемы замещения в относительных единицах:

энергосистема –

питающая ЛЕП –

2х-обмоточный тр-р – (если ),

тр-р с расщепленными обмотками НН –

При расчете токов КЗ определяют периодическую и апериодическую составляющие тока:

, .

Занятие 7

Определение периодической

Составляющей тока кз

Методические указания

1. В соответствии с принципиальной схемой ПС составляем расчетную схему замещения, заменяя элементы электрической цепи их индуктивными сопротивлениями (R=0) для упрощенного расчета периодической составляющей тока КЗ, или активными (X=0) для расчета постоянной времени затухания апериодической составляющей.

I_гк

I_к2

X^*_НГ

^XТ (R^*_Т)

X^*_Л (R^*_Л)

X^*_C (R^*_C)

E^*_C=1

Л

ЭС

К2΄

К2

К1

Т

S_нг

К1

К2

К2΄

E^*_НГ

а)

б)

Схема ПС: а) принципиальная б) замещения

Для 2х-трансформаторной ПС с двумя независимыми блоками Л-Т схема замещения состоит из последовательно соединенных сопротивлений.

2. Задамся характерными точками КЗ:

К1 – на стороне ВН трансформатора;

К2 – на шинах НН;

К2΄ –на отходящей линии ОЛ.

3. Определим эквивалентные сопротивления для выбранных точек КЗ:

4. Определим величины токов КЗ от энергосистемы:

.

5. Для точки КЗ К2 определяем ток подпитки от обобщенной нагрузки ( ; ). Полагаем, что точку К2 подпитывает вся нагрузка секции кроме линии, на которой имеет место КЗ,

тогда

где .

Пример

2х-трансформаторная ПС 110/10, мВА; питающая ЛЭП выполнена проводом АС-70, Ом/км, Ом/км, длина км; кА; трансформатор ТДН – 16000/110, кВт, .

Рассчитать периодическую составляющую тока КЗ.

Решение

1. Задаемся МВА, тогда

А.; А.

2) Определим индуктивные сопротивления:

• энергосистема – ;

• питающая ЛЕП – ;

• трансформатор – ;

3. Рассчитаем токи КЗ:

точка К1 – кА.

точка К2 – кА.

4. Для точки К2 определим ток подпитки от нагрузки:

кА.

5. Полный ток КЗ в точке К2 будет:

кА.