Расчёт токов короткого замыкания на стороне ВН. Расчет токов К.З. необходим для выбора и проверки коммутационных аппаратов по отключающей способности, на динамическую и термическую стойкость, на стойкость к токам К.З. кабельных линий и измерительных трансформаторов, для расчета токов срабатывания и коэффициентов чувствительности релейной защиты.
При расчете токов К.З. на напряжении выше 1000В принимают следующие расчетные условия 1. Все источники участвующие в подпитке места К.З. работают одновременно и с номинальной нагрузкой. 2. Все синхронные машины работают с АРВ и форсировкой возбуждения. 3. При расчете токов К.З. учитывают влияние синхронных и асинхронных электродвигателей за исключением электродвигателей мощностью до 100 кВт если они отделены одной ступенью трансформации от места К.З. и электродвигателей любой мощности если отделены двумя и более трансформациями. 4. В расчетной схеме точки КЗ выбирают такими в которых токи КЗ будут иметь максимальные значения, а элементы сети нормально работающие раздельно на схеме принимаются работающими через секционный выключатель.
В большинстве случаев такими точками являются на вводах силового трансформатора - точка К1 за выключателем пассивного элемента на стороне НН ГПП линия к ТП - точка К2 на вводе цехового силового трансформатора от которого питается расчетный цех точка К3. Составляем схему замещения.
Рисунок 12.1 - Схема замещения для расчета токов КЗ Расчет ведем в относительных единицах, для чего принимаем базисные условия Технические данные трансформатора ТДНС - 16000 35 Определяем базисные токи 12.1 Определяем сопротивления элементов схемы замещения - энергосистемы 12.2 , где Sкз - мощность короткого замыкания - воздушной линии 12.3 худ - удельное сопротивление воздушной линии l - длина линии трансформатора 12.4 Точка К1 Периодическая составляющая тока короткого замыкания 12.5 где - ЭДС энергосистемы Амплитудное значение ударного тока короткого замыкания с учетом апериодической составляющей 12.6 где Куд 1,608 - ударный коэффициент - система, связанная со сборными шинами, где рассматривается КЗ, воздушными линиями напряжением 35 кВ 11, табл.3.8 Точка К2 Периодическая составляющая тока короткого замыкания Амплитудное значение ударного тока короткого замыкания с учетом апериодической составляющей где Куд 1,956 - ударный коэффициент - ветви, защищенные реактором с номинальным током 1000 А и выше 11, табл.3.8 12.2 Расчёт тока короткого замыкания на стороне 0,4 кВ Сети промышленных предприятий напряжением до 1 кВ характеризуются большой протяженностью и наличием большого количества коммутационно-защитной аппаратуры.
При напряжении до 1 кВ даже небольшое сопротивление оказывает существенное влияние на ток КЗ, поэтому в расчетах учитываются все сопротивления короткозамкнутой цепи, как индуктивной, так и активной.
Кроме того, учитываются активные сопротивления всех переходных контактов этой цепи разъемные контакты на шинах, на вводах и т.д Расчёт токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ производится в именованных единицах, т.е. все сопротивления выражаются в мОм. Если все эти сопротивления не известны, то согласно руководящих указаний по электроснабжению промышленных предприятий совокупно эти сопротивления берутся на шинах ТП - 15 мОм, на шинах РП - 20 мОм. Составляем схему замещения Рисунок 12.2 - Схема замещения для расчёта тока КЗ на стороне 0,4 кВ Расстояние от ТП-5 до ГПП составляет 188м. Выбираем кабель напряжением 6кВ сечением 95 мм2. Активное сопротивление кабеля rУД 0,326 Ом км, индуктивное хУД 0,078 Ом км. Определяем сопротивление кабеля - активное 12.7 индуктивное 12.8 Определяем результирующее сопротивление - активное Rрез Rк 1,222 - индуктивное Хрез Хс Хл Хт Хр Хк 0 2,36 10 0,2 12,56 Приводим результирующее сопротивление к стороне 0,4 кВ в мОм по формулам , 12.9 где Uст.кз - напряжение ступени короткого замыкания. Определяем сопротивление цехового трансформатора , 12.10 Приводим сопротивление трансформатора к ступени 0,4 кВ 12.11 12.12 Определяем полное сопротивление 12.13 12.14 12.15 Определяем сверхпереходное значение тока короткого замыкания Амплитудное значение ударного тока короткого замыкания с учетом апериодической составляющей Действующее значение ударного тока Определяем мощность короткого замыкания Таблица 12.1 - Токи короткого замыкания Точка КЗ Iпо, кА iуд, кА К - 1 6,66 15,14 К - 2 7,3 20,19 К - 3 12,9 18,26 На основании полученных данных токов короткого замыкания будем выполнять проверку оборудования на динамическую, термическую стойкость к токам КЗ и отключающую способность. 13