Розрахунок струмів короткого замикання

Розрахуємо струми короткого замикання на шинах 110 кВ ПС №3, для подальшого вибору апаратів на цій підстанції.

Схема для розрахунку струмів короткого замикання приведена на рисунку 1.1.

 

Рисунок 1.1 – Схема для розрахунку струму КЗ.

 

Зобразимо схему заміщення даної мережі:

 

Рисунок 1.2 – Схема заміщення для розрахунків струму КЗ

Розрахунок проведемо у відносних одиницях, для цього задаємось базисною потужністю і номінальною напругою, які відповідно приймаємо рівними:

 

S_б = 1000 МВА, U_ном = 115кВ.

 

Опір системи розраховуємо за формулою [2]:

 

, (1.1)

 

де  – опір системи у відносних одиницях;

S_с – потужність системи(приймаємо рівною нескінченності), МВА;

S_б – базисна потужність, МВА.

 

.

                                                      

Активний і реактивний опори ліній у відносних одиницях розрахуємо за формулами [2]:

 

, (1.2)

, (1.3)

 

де  – активний опір лінії в іменованих одиницях;

 – реактивний опір лінії в іменованих одиницях.

Опір лінії 3 у відносних одиницях рівний:

;

.

 

Опір лінії 4 у відносних одиницях рівний:

 

;

.

 

Опір лінії 5 у відносних одиницях рівний:

 

;

.

                                                      

Опір трансформаторів у відносних одиницях знаходимо за формулою [2]:

 

; (1.4)

 

де  – реактивний опір обмоток  трансформатора у відносних одиницях;

 – напруга короткого замикання.

Опір трансформаторів буде рівний:

.

 

Визначимо струм КЗ К1 на шинах високої напруги 110 кВ трансформатора ПС3.

Для розрахунку скористаємось схемою заміщення зображеною на рис. 1.3:

 

Рисунок 1.3 – Схема заміщення для розрахунку струму К1

 

Знайдемо результуючі активний та реактивний опори:

 

; (1.5)

;

; (1.6)

.

 

Значення опорів нанесемо на схему:

 

Рисунок 1.4 – Значення опорів

Повний опір розраховуємо за формулою [2]:

 

; (1.7)

.

 

Знайдемо встановлене значення струму КЗ на шинах високої сторони трансформатора.

Струм короткого замикання розраховуємо за формулою [2]:

 

; (1.8)

 

де І_к – струм короткого замикання кА;

 

.

 

Ударний струм розрахуємо за формулою [2]:

 

;(1.9)

 

де i_у – ударний струм короткого замикання, кА;

К_у – ударний коефіцієнт, який знаходимо за формулою [2]:

 

; (1.10)

 

де Т_А – часова складова, яка визначається за формулою:

;(1.11)

;

;

.

 

Розрахуємо струм КЗ в т. К2 на шинах низької напруги 10 кВ трансформатора ПС3.

Коли потужність трансформатора більше 630 кВА активний опір трансформатора в розрахунку струму КЗ не враховуємо.

Приведемо схему заміщення для розрахунку струму КЗ К2:

 

Рисунок 1.5 – Схема заміщення для розрахунку струму КЗ

 

Знайдемо результуючі активний та реактивний опори:

 

; (1.16)

;

; (1.17)

.

 

Значення опорів наносимо на схему:

Рисунок 1.6 – Значення опорів

 

Повний опір знаходимо за формулою (1.7):

 

.

 

Знайдемо встановлене значення струму КЗ на шинах високої сторони.

Струм короткого замикання розраховуємо за формулою (1.8):

 

.

 

Ударний струм розрахуємо за формулами (1.9–1.11):

 

;

;

.

 

Таблиця 2 – Значення струмів КЗ.