6 Расчет токов короткого замыкания

Токи симметричного трехфазного КЗ определяем методом эквивалентных ЭДС.

Расчет производят исходя из следующих положений:

- все источники, участвующие в питании рассматриваемой точки, работают с номинальной нагрузкой;

- синхронные машины имеют автоматические регуляторы напряжения и устройства быстродействующей форсировки возбуждения.

На рисунке 10а представлена поясняющая схема системы электроснабжения предприятия для расчета токов КЗ, на рисунке 10б – расчетная схема замещения.

Рисунок 10 – Поясняющая схема и расчетная схема замещения СЭС лакокрасочного завода

Электродвижущие силы всех источников питания совпадают по фазе. Расчетное напряжение каждой ступени принимают на 5% выше номинального напряжения сети (среднее номинальной напряжение), а именно: 37,5; 10,5; 0,4; кВ.

Расчет токов КЗ производится для выбора и проверки электрических аппаратов, токоведущих частей по условию электродинамической стойкости, с целью обеспечения систем электроснабжения надежным в работе оборудованием.

Точка к1.

Выбираем базисные величины:

кА, кВ.

Расчет ведем в относительных единицах.

(6.1)

Сопротивление системы S, приведенное к базисным условиям согласно заданию:

о.е.

Сопротивление ВЛ (W1):

(6.2)

о.е.

(6.3)

о.е.

Рис. 12

Результирующее сопротивление схемы замещения до точки К-1:

о.е. ; (6.4)

о.е.; (6.5)

о.е. (6.6)

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-1:

кА. (6.7)

Ударный ток КЗ в точке К-1:

кА (6.8)

где - ударный коэффициент [15].

Точка К2.

кВ,

кА.

Сопротивление трансформатора T1 ТДН-16000/35:

(6.9)

о.е.

Сопротивление токоограничивающего реактора LR типа РБ-10-400-0,35:

(6.10)

о.е.

Результирующее сопротивление схемы замещения до точки К2:

о.е.;

о.е.;

о.е.;

кА.

Ток подпитки АД. Рассчитаем ток подпитки КЗ от асинхронных ЭД 10 кВ компрессорной станции, подключенной к шинам 10 кВ ГПП. Поскольку данные о параметрах установленных в компрессорной ЭД не предоставлены, принимаем, что:

о.е., о.е., кВА.

Согласно таблице 13 двигатели запитаны кабелем АСБ(3х185).

Сопротивление кабельной линии W3 «ГПП-5Н»:

о.е.; (6.11)

о.е., (6.12)

где Ом/км и Ом/км - удельное активное и реактивное сопротивление кабельной линии 10 кВ, питающей нагрузку 10 кВ компрессорной.

о.е. (6.13)

о.е. ;

о.е.;

о.е.

Ток одного двигателя ГПП:

(6.14)

кА.

Ток подпитки СД. Рассчитаем ток подпитки КЗ от синхронных ЭД 10 кВ холодильной установки, подключенной к шинам 10 кВ ГПП. Поскольку данные о параметрах установленных в холодильной установке СД отсутствуют, принимаем, что:

о.е., о.е., кВА.

Согласно таблице 13 синхронные двигатели запитаны кабелем АСБ(3х120).

Сопротивление кабельной линии W4 «ГПП-4Н»:

о.е.; (6.11)

о.е., (6.12)

где Ом/км и Ом/км - удельное активное и реактивное сопротивление кабельной линии 10 кВ, питающей нагрузку 10 кВ холодильной установки.

о.е. (6.13)

о.е. ;

о.е.;

о.е.

Ток одного двигателя ГПП:

(6.14)

кА.

Суммарный ток в точке К2:

(6.15)

кА

Ударный ток КЗ в точке К-2:

кА.

где - ударный коэффициент [15].

Точка К3 (сеть 0,4 кВ).

Расчет проводим в именованных единицах. Расчетная схема представлена на рисунке 11.

Систему принимаем системой бесконечной мощности, что дает возможность принять сопротивление системы равным нулю ( , ).

Сопротивление силового трансформатора Т2 типа ТМГ-2500/10/0,4

мОм, мОм.

Сопротивление трансформатора тока не учитываем.

Сопротивление автоматического выключателя:

мОм, мОм;

Сопротивление контактов:

мОм - для контактных соединений шинопроводов,

мОм - для контактных соединений коммутационных аппаратов.

Сопротивление шин(ошиновки):

мОм, мОм;

Переходное сопротивление дуги в месте КЗ:

мОм.

Результирующее сопротивление схемы замещения до точки К3:

(6.16)

мОм

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К–3:

кА.

Ударный ток КЗ:

кА.

Результаты расчета токов КЗ сведены в таблицу 14.

Таблица 14 - Расчет токов короткого замыкания

Точка К.З.	Напряжение , кВ	Периодическая составляющая тока К.З. , кА	Ударный ток К.З. , кА
К-1	37,5	5,78	15,4
К-2	10,5	8,36	21,2
К-3	0,4	32,3	59,2

Рисунок 11 – Расчетная схема замещения сети 0,4 кВ