3.5. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов к.з. выполняется для проверки аппаратуры на отключающую способность и динамическую стойкость, для проверки на термическую устойчивость шин распределительных устройств. Для этих целей в соответствующих точках схемы подстанции определяются наибольшие токи к.з. (трехфазные).

Рис.3.5.1. Расчетная схема подстанции

Расчет производится аналитическим методом в относительных базисных единицах (индекс «_б» опускается).

За базисную мощность принимаем S_б= 1000 МВА.

Относительное сопротивление системы:

=1000/500=2

где S_ном– номинальная мощность системы.

Сопротивления обмоток трансформаторов:

Приводим относительные сопротивления обмоток к базисной мощности:

Сопротивления ЛЭП:

где:

- Xуд = 0,4 – индуктивное погонное сопротивление линии Ом/км;

l – длина линии;

Uср – среднее напряжение линии.

=0,4*220*(1000/110кв)=7,27

Все расчетные сопротивления нанесены на схему замещения подстанции (Рис.3.5.2.).

Рис.3.5.2. Схема замещения подстанции

Расчет тока кз в точке к1

Расчет результирующего сопротивления:

_=7,27+2=9,27

Расчет базисного тока:

кА

=1000/1,73*110=5,24

где:

- U_СР= 230 – среднее напряжение ступени кВ.

Расчет начального значения периодической составляющей тока КЗ:

кА

1/9,27*5,24=0,565

где:

- Е^*”– относительная сверхпереходная ЭДС системы (принято Е^*”= 1).

Расчет мощности КЗ:

МВА

1000/9,27=107,874

Расчет ударного тока:

_кА

_{=1,41*0,565*1,78=1,407}

где:

- K_Ук1= 1,78 – ударный коэффициент [2, Таблица 3.2]

Расчет апериодической составляющей тока КЗ:

кА

где:

- Т_а= 0,04 – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ [2, Таблица 3.2].

- τ – отрезок времени от момента КЗ до начала размыкания контактов.с

где:

- – минимальное время действия релейной защиты (= 0,05 с);

- – собственное время трогания контактов выключателя (= 0,08 с).

кА

=1,41*0,565*е=0,049

Расчет тока кз в точке к2

Расчет результирующего сопротивления:

_{=9,27+0,088+0,069=9,427}

Расчет базисного тока:

кА

1000/1,73*6=96,33

где:

- U_СР=10,5 – среднее напряжение ступени кВ .

Расчет начального значения периодической составляющей тока КЗ:

кА

(1/9,427)*96,33=10,21

Расчет мощности КЗ:

МВА

1000/9,427=106,07

Расчет ударного тока:

кА

=1,41*10,21*1,85=26,71

где:

- K_Ук2= 1,85 – ударный коэффициент [2, Таблица 3.2]

Расчет апериодической составляющей тока КЗ:

кА

где:

- Т_а= 0,06– постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ [2, Таблица 3.2];

-τ = 0,13 – отрезок времени от момента КЗ до начала размыкания контактов.

кА

=1,41*10,21*е=1,654

Расчет тока кз в точке к3

Расчет результирующего сопротивления:

_{=9,27+0,088+0,05=9,427}

Расчет базисного тока:

кА

1000/1,73*37=15,62

где:

- U_СР=37 – среднее напряжение ступени кВ.

Расчет начального значения периодической составляющей тока КЗ:

кА

(1/9,427)*15,62=1,6569

Расчет мощности КЗ:

МВА

1000/9,427=106,07

Расчет ударного тока:

кА

1,41*1,6569*1,603=3,74

где:

- K_Ук3= 1,603 – ударный коэффициент [2, Таблица 3.2]

Расчет апериодической составляющей тока КЗ:

кА

где:

- Т_а= 0,02– постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ [2, Таблица 3.2];

- τ = 0,13 – отрезок времени от момента КЗ до начала размыкания контактов.

кА

=1,41*1,6569*е=0,003

Результаты расчетов сведены в табл.3.5.1.

табл.3.5.1.

Номер точки КЗ	Х*РЕЗ, о.е.	IПС, кА	SК, МВА	iУ, кА	iaτ, кА
1	9,271	0,713	107,87	1,407	0,049
2	9,427	10,21	106,07	26,71	1,654
3	9,421	1,6569	106,1	3,74	0,003