7. Расчет токов короткого замыкания
Расчеты токов КЗ необходимы:
- для сопоставления, оценки выбора главных схем электрических станций, сетей и подстанций;
- выбора и проверки электрических аппаратов и проводникав;
- проектирования и настройки устройств РЗ и автоматики;
- определения влияния токов нулевой последовательности линий электропередачи на линии связи;
- проектирования заземляющих устройств;
- анализа аварий в электроустановках и электрических системах;
- анализа устойчивости работы энергосистем.
В данном курсовом проекте рассчитываются только токи трехфазного короткого замыкания, т.к. он является наибольшим. Токи короткого замыкания
рассчитываются приближенным методом в относительных единицах.
7.1 Составление расчетной схемы
Под расчетной схемой электроустановки понимают упрощенную однолинейную схему установки с указанием всех элементов и их параметров, которые влияют на ток КЗ и поэтому должны быть учтены при выполнении расчетов.
Рисунок 7.1 – Расчетная схема
7.2 Расчет тока короткого замыкания в точке к1
Составим схему замещения:
Рисунок 7.2 – Схема замещения для точки К-1
За базисные величины принимают: Sб=1000МВА; UсрI=115 кВ; UсрII=38,5 кВ; UсрIII=10,5 кВ.
Сопротивление системы:
Сопротивление линий(ВЛ 110кВ):
Для ВЛ 110кВ Худ=0,4 ом/км
Упростим схему замещения до вида:
Рисунок 7.3 – Упрощенная схема замещения для точки К-1
Токи короткого замыкания для точки К1:
а) Периодическая составляющая тока короткого замыкания
,
(7.1)
где Е*’’– сверхпереходная ЭДС, для источников бесконечной мощности Е*’’= 1;
Хрез – сопротивление генерирующей ветви до точки КЗ;
Iб – базисный ток, кА; Базисный ток определяется по формуле:
б) Ударный ток короткого замыкания:
(7.2)
где Куд – ударный коэффициент, определяется по [6] , табл.3.8;
в) Апериодическая составляющая тока короткого замыкания:
где Та – постоянная времени затухания, определяется по [6], табл.3.8;
г) Периодическую составляющую тока короткого замыкания:
-
для источника бесконечной мощности
(системы);
.
7.3 Расчет тока короткого замыкания в точке к2
Составим схему замещения:
Рисунок 7.4 – Схема замещения для точки К-2
За базисные величины принимают: Sб=1000МВА; UсрI=115 кВ; UсрII=37 кВ; UсрIII=10,5 кВ.
Сопротивление системы:
Сопротивление линий(ВЛ 110кВ):
Для ВЛ 110кВ Худ=0,4 ом/км
Сопротивление обмоток трансформатора с высшим напряжением:
Сопротивление обмоток трансформатора со средним напряжением:
Упростим схему замещения до вида:
Рисунок 7.3 – Упрощенная схема замещения для точки К-2
Токи короткого замыкания для точки К2:
а) Периодическая составляющая тока короткого замыкания
, (7.1)
где Е*’’– сверхпереходная ЭДС, для источников бесконечной мощности Е*’’= 1;
Хрез – сопротивление генерирующей ветви до точки КЗ;
Iб – базисный ток, кА; Базисный ток определяется по формуле:
б) Ударный ток короткого замыкания:
(7.2)
где Куд – ударный коэффициент, определяется по [6] , табл.3.8;
в) Апериодическая составляющая тока короткого замыкания:
где Та – постоянная времени затухания, определяется по [6], табл.3.8;
г) Периодическую составляющую тока короткого замыкания:
- для источника бесконечной мощности (системы);
.