5.Расчет токов короткого замыкания на шинах высокого напряжения ктп

Для анализа работы энергетических систем, выбора релейной защиты, средств ограничения токов КЗ и работоспособность электрического оборудования в аварийных режимах необходимо рассчитать с той или иной степенью точности ожидаемые токи КЗ. Обычно бывают достаточно приближенно определить токи трехфазного или двухфазного КЗ. основываясь на некоторых допущениях, позволяющих облегчить и упростить расчеты:

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

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

-пренебрегают намагничивающими токами силовых трансформаторов:

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

-считают, что трехфазная система является симметричной.

Расчет токов КЗ производится в следующей последовательности:

1)составляется расчетная однолинейная схема установки;

2)выбирается место условного КЗ;

3)задаются базисными условиями, выражают сопротивления всех элементов в относительных единицах и составляют схему замещения

4)путем постепенного преобразования расчетная схема сводится к простейшему виду;

5)определяется ток КЗ.

Расчет токов короткого замыкания проведем по приближенному методу. Схема электроснабжения и данные для расчетов представлены на рисунках 1 и 2.

1)3Ададимся базисными значениями напряжения и мощности.

Базисное напряжение

Базисная мощность

S_б=∑ _{Sвсех ист}= S_r1+S_r2+S_c=15*2+150=180 MB*A

Исходя из заданной базисной мощности и напряжения рассчитаем базисный ток

Далее по известным величинам рассчитаем базисное сопротивление

2)Составим схему замещения

Схема приняла следующий вид из за того, что ток коротного замыкания не будет проходить по Т2, Т4 и AL2.

Рис. 3 Схема замещения

3)Переведем все сопротивление в относит. Базисные

Рассчитаем сопротивление генератора 1(G1)

где генератора 1, S_ном –номинальная мощность генератора.

Аналогично рассчитаем сопротивление для 2 генератора (G2)

Определим сопротивление относительно базисных для трансформатора 1(Т1)

В данном случае

U_ном= 110 кВ, т.к трансформатор работает на этом напряжении;

U_б=115 кВ, т.к для напряжения 110 кВ базисным является напряжение в 115 кВ.

Далее рассчитываем сопротивление для кабельной линии(CL1)

, где Х=x₀*l ;

X₀ для напряжения 110кВ равен 0,18

Ом

Далее рассчитываем сопротивление для трансформатора(Т3)

Определим сопротивление кабеля(СL3) аналогично кабелю CL1

Х=x₀*l=0,1*0,5=0,05Ом

в данном случае х₀=0,1 , т.к данный кабель работает на напряжении 10,5 кВ.

Рассчитаем сопротивление воздушной линии AL1:Х=x₀*l=0,4*10=4 Ом

Рассчитываем сопротивление для системы:

4)Построим упрощенную схему замещения:

На основе схемы замещения составим упрощенную схему замещения.

Рассчитаем суммарное сопротивление генератора 1 и генератора 2. Они соединены параллельно, следовательно

Далее рассчитаем сопротивление и трансформатора 1. Так как они соединены последовательно, то сопротивление рассчитаем сложением этих величин

По рисунку схема замещения видно, что CL1, T3 и CL3 соединены последовательно, следовательно

Воздушная линия AL1и система С соединены последовательно и получим

Таким образом, мы упростили схему замещения и она приняла следующий вид

Рис.4 Упрощенная схема замещения