4.2 Выбор отходящих линий на стороне среднего напряжения

Максимальная полная мощность на стороне СН: МВА, три линии длиной 80/40/90 км. Выбор сечения провода производится методом экономической плотности.

Продолжительность использования максимума нагрузки по (4.1)

Для алюминиевых проводов таблице 4.5[1] определяем экономическую плотность j_эк= 1 А/мм².

Нормальный расчетный ток по (4.2)

А

Экономическое сечение по (4.3)

мм²

Принимаем по таблице 1.10 [2] приближенное стандартное сечение 70 мм² и предварительно выбираем провод АС-70/11, допустимая токовая нагрузка I_доп=265 А.

Проверку осуществляем по допустимому току в режиме обрыва одной цепи линии, при этом ток, протекающий по оставшимся цепям линии по (4.4)

А

Т.к. I_max<I_доп, то окончательно принимаем провод АС-70/11, с сопротивлением постоянному току r_0с=0,428 Ом/км, и индуктивным сопротивлением x_0с=0,444 Ом/км.

5 Расчет токов короткого замыкания

Коротким замыканием (КЗ) называют замыкание между фазами (фазными проводниками электроустановки), замыкание фаз на землю (нулевой провод) в сетях с глухо- и эффективно-заземленными нейтралями, а также витковые замыкания в электрических машинах.

Для рассматриваемой установки составляют расчетную схему

Рисунок 6 – Расчетная схема замещения подстанции.

5.1 Определение параметров схемы замещения

За базисную мощность берём мощность системы

S_б=1000 МВА.

Базисные напряжения берём из номинального ряда

U_Б1 =230 кВ, U_Б2 =115 кВ, U_Б3 =10,5 кВ.

Базисные токи

_, (5.1)

,

_, (5.2)

,

_, (5.3)

Далее расчет проводим в относительных единицах

Сопротивления системы

_, (5.4)

.

Сопротивления обмоток трансформатора

_, (5.5)

_,

_, (5.6)

_,

сопротивление мало, ими можно пренебречь при дальнейших расчетах.

_, (5.7)

_.

Сопротивление линий на стороне 220 кВ:

_, (5.8)

,

_, (5.9)

.

Сопротивление линий на стороне 110 кВ

_, (5.10)

,

_, (5.11)

,

_, (5.12)

.

Также в расчёте учитываем обобщенную нагрузку

, X^*_НГ=0,35.

Обобщенная нагрузка на стороне среднего напряжения

_, (5.13)

.

Обобщенная нагрузка на стороне низкого напряжения

_, (5.14)

.

ЭДС системы

5.2 Расчет токов короткого замыкания на шинах высшего напряжения

Рассмотрим короткое замыкание в точке К1. Для этого преобразуем схему на рисунке 6, приведём её к более простому виду. Влияние нагрузок на сторонах среднего и низшего напряжения не учитываем вследствие их удаленности от КЗ в точке К-1.

Преобразуем сопротивления

, (5.15)

Рисунок 7 – Упрощенная расчетная схема замещения подстанции, при КЗ в точке К-1.

Найдем ток КЗ

_, (5.16)

.

Установим значение ударного коэффициента для КЗ в воздушных линий напряжением 220 кВ при Т_а = 0,03 (таблица 3.8 [1])

, (5.17)

.

Ударный ток трехфазного КЗ для точки К-1

, (5.18)

.

Так как КЗ электрически удаленное, то можно приближенно принять, что периодическая составляющая тока КЗ не затухает то есть I_по=I_пt=2,39 kA.

Значение апериодической составляющей тока КЗ в начальный момент времени

_, (5.19)

.