Расчет токов короткого замыкания

Пример порядка выполнения работы

Данные по системе, линиям, трансформаторам и двигателям.

Данные по потребителям 10 кВ Данные по потребителям 0,4кВ

U_н = 0,4 кВ

2. Расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения

Расчет ведем в именованных единицах, точным методом

Расчет эквивалентных сопротивлений

Сопротивление системы:

Uc – напряжение на шинах системы

Sк.з – мощность короткого замыкания

2.1 Сопротивление воздушной линии электропередачи:

Xo – удельное реактивное сопротивление ВЛ

l – длина ВЛ

Определим максимально рабочий ток ВЛ

Где К = 0,7 – допустимый коэффициент нагрузки силового трансформатора.

Данные элементам первичной схемы

Трансформатор

Т1-2 ТДН – 40 МВА 110/10,5 кВ Т3-4 ТДН – 10 кВА 10/0,4

Uк мин = 9,8 % Uк мин = 9,7 %

Uк ср = 10,5 % Uк ср = 10,5 %

Uк макс = 11,71 % Uк макс = 11,6 %

∆Uрег = ±9х1,78 % ∆Uрег = ±9х1,78 %

Двигатель

М1-2 СДН17-04-10УЗ М3-4 А102 – 2М

КПД = 96,6 % КПД = 94

P =5000 кВт P = 200 кВт

S=5760 кВт U=380 В

UH=10 кВ соsψ=0,91

Uс.ном = 110 кВ – среднее номинальное напряжение

Определим экономическое сечение провода В.Л.

где j = 1,6 А/мм2 – экономическая плотность [2]

Согласно приложения П9 выбираем ближайшее большее сечение S = 95 мм2, берем провод АС-70/11.

Iдоп. = 250 А > Iфорс. = 239 А

Сопротивление трансформатора с РПН, отнесенное к регулируемой стороне высокого напряжения:

Для трансформаторов 110 кВ у которых -ΔUРПН напряжения к.з. uK% меньше среднего, а при +ΔUРПН – больше среднего, значения хТР в именованных единицах, в омах, отнесенных к регулируемой стороне ВН, определяются по выражениям:

Uвн.ср – среднее напряжение, приведенное к стороне высокого напряжения согласно Uвн.ср. = 110 кВ.

2.3 Сопротивление кабельных линий КЛ L3 и L4

Сопротивления кабелей выбираем исходя из экономической плотности тока.

Максимальная нагрузка на кабельную линию L3(L4) с учетом работы АВР

Расчет тока через кабельную линию:

KЗ – коэффициент загрузки трансформатора = 0,8

Экономическое сечение кабеля:

где jэ = 1,5 А/мм2 – экономическая плотность

Принимаем 2 кабеля - 4 х БбШв 185 мм2 с Iдоп= 46 А. r=0,99 Ом/км.

Активное сопротивление

Реактивное сопротивление

длина кабельной линии КЛ3, КЛ4 = 2км.

Сопротивление кабельной линии

ZКЛ3 = ZКЛ4 = (r0 + jx0) =0,99 + j0,08 Ом =

Расчет токов короткого замыкания

Расчет тока короткого замыкания в точке 1

Найдём сопротивление системы

;

Найдем ток трёхфазного короткого замыкания.

;

Найдем ток двухфазного короткого замыкания

;

Расчет токов К.З. в точке К2

где UС – междуфазное напряжение на шинах системы;

хΣК1 – результирующее сопротивление до точки К3.

хΣК1 = хС + хвл = 3,78 +16,8 = 20,58 Ом

Расчет токов короткого замыкания в точке К3

Приведение к нерегулируемой стороне низкого напряжения осуществляется по минимальному. Находим максимально возможный ток короткого замыкания по коэффициенту трансформации: