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.

1)3ададимсятока.

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.

Схема замещения.

3)Пересчитаем все сопротивление относительно базисных 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= 100 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.

Далее рассчитываем сопротивление для трансформатора (Т3).

Определим сопротивление кабеля (СL3) аналогично кабелю CL1.

Х=x₀*l=0,1*0,5=0,05.

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

Рассчитаем сопротивление воздушной линии AL1:

Х=x₀*l=0,18*10=1,8.

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.

5)Далее рассчитаем результирующие сопротивления Результирующее сопротивление между турбогенератором и местом К.З. рассчитаем следующим образом.

Результирующее сопротивление между местом К.З. и системой.

По рассчитанным результирующим сопротивлениям определим относительное расчетное сопротивление турбогенератора и системы.

6)Рассчитаем токи короткого замыкания Так как расчетные сопротивления системы и турбогенератора < 3, значит коэффициент кратности тока КЗ (Kt) определим по кривым (см. 1,стр.111).

Выпишем коэффициенты для системы и турбогенератора Для турбогенератора: KT_t=0 = 1,47; KT_t=? = 1,49.

Для системы: Kc_t=0 = 2,2; Kc_t=?= 1,6.

По этим данным рассчитаем токи короткого замыкания в ТЭЦ и системе:

Для ТЭЦ получим:

Для системы получим:

Суммарные токи короткого замыкания получим.