2.1.1 Расчет сопротивлений элементов схемы замещения

Схема электрической сети, подлежащей расчету, и схема замещения сети напряжением выше 1 кВ представлены на рисунке 2.

а) б)

Рисунок 2 – Схема электрической сети (а) и схема

замещения сети напряжением выше 1 кВ (б)

Расчет проводим в относительных единицах. Для этого за базисную мощность примем: S_Б = 1000 МВА. Также принимаем средние значения напряжений сети: U_СР1 = 115 кВ, U_СР2 = 10,5 кВ.

Таким образом, согласно [1, с. 39 – 50], рассчитаем сопротивления элементов схемы замещения по следующим формулам.

1) Сопротивление системы:

- в максимальном режиме:

,

где S_К.МАКС – мощность КЗ системы в максимальном режиме, S_К.МАКС = 5750 МВА;

- в минимальном режиме:

,

где S_К.МИН – мощность КЗ системы в минимальном режиме, S_К.МИН = 5250 МВА.

2) Сопротивление воздушной линии ВЛ напряжением 110 кВ:

,

где x_0ВЛ – удельное индуктивное сопротивление провода марки АС-185, x_0ВЛ = 0,39 Ом/км;

L – длина воздушной линии ВЛ, L = 7,0 км.

3) Сопротивление трансформаторов Т1 и Т2:

- при среднем положение регулятора РПН:

,

где U_К.СР – напряжение короткого замыкания при среднем положение регулятора РПН [1, таблица 4.1], U_К.СР = 10,5%;

S_Т1.Н – номинальная мощность трансформаторов Т1 и Т2, S_Т1.Н = 40 МВА;

- при минимальном положение регулятора РПН:

,

где U_К.МИН – напряжение короткого замыкания при минимальном положение регулятора РПН [1, таблица 4.1], U_К.МИН = 10,35%;

U_РПН – диапазон регулирования напряжения [1, таблица 4.1], U_РПН = 0,16 или 16%;

- при максимальном положение регулятора РПН:

,

где U_К.МАКС – напряжение короткого замыкания при максимальном положение регулятора РПН [1, таблица 4.1], U_К.МАКС = 11,05%.

4) Сопротивление кабельных линий КЛ1 и КЛ2:

- при нормальной работе линии, то есть в линии параллельно включены два кабеля (n = 2) – минимальное сопротивление линии:

,

где x_0КЛ1 – удельное индуктивное сопротивление кабеля марки А-3×150 [1, с. 45], x_0КЛ1 = 0,056 Ом/км;

L – длина кабельных линий КЛ1 и КЛ2, L = 0,6 км;

- при аварийном отключении одного из кабелей в линии (n = 1) – максимальное сопротивление линии:

.

5) Сопротивление воздушных линий ВЛ1 и ВЛ2:

,

где x_0ВЛ1 – удельное индуктивное сопротивление провода марки АС-3×35, x_0ВЛ1 = 0,06 Ом/км;

L – длина воздушных линий ВЛ1 и ВЛ2, L = 0,5 км.

2.1.2 Расчет токов трехфазного КЗ в максимальном режиме

Токи трехфазного КЗ в максимальном режиме будем определять согласно методике изложенной в [1, с. 39 – 50]. Максимальный режим характеризуется максимальным режимом работы энергосистемы (S_К.МАКС и x_С.МАКС) при минимальных сопротивлениях рассматриваемой схемы электроснабжения.

Точки, для которых будем определять токи КЗ, указаны на рисунке 2б).

Ток трехфазного КЗ в максимальном режиме в точке А определяем по формуле:

, (1)

где x_A – суммарное сопротивление от энергосистемы до точки А в относительных единицах (см. пункт 2.1.1).

Таким образом, получаем:

В остальных точках (В, Г, Д, Е) токи трехфазного КЗ в максимальном режиме определяем аналогично точке А по формуле (1) и соответственно получаем:

, кА;

Результаты расчетов сведём в таблицу 5.