Расчёт токов короткого замыкания

 

Рис. 7.1. Расчётная схема для определения токов 3-фазных КЗ

Расчёт токов КЗ проводим в относительных единицах. Выбираем базовые величины:

мощность Sб = 100 МВА;

напряжения: Uб1 = 35 кВ,  Uб2  = 10,5 кВ; Uб3 = 6,5 кВ;

токи:

тогда Iб1 = 0,5 кА, Iб2  = 5,5 кА.

Сопротивления элементов системы электроснабжения:

- энергосистемы:

- ВЛЭП:

- КЛ 10 кВ (ГПП – РП):

- трансформаторов ГПП:

 

Также определим:

- ЭДС энергосистемы:

 

Действующее значение периодической составляющей тока КЗ:

Ударный ток КЗ:

где  – ударный коэффициент.

Постоянная времени затухания процесса КЗ определяется как

Ударный ток от СД:

где  = 1,8 – ударный коэффициент КЗ СД.

Термическое действие токов КЗ оценивается тепловым импульсом Вк от протекания тока за время tкз - с момента возникновения КЗ до его отключения:

где  – составляющая теплового импульса от периодической составляющей тока КЗ, а  - составляющая теплового импульса от апериодической составляющей тока КЗ.

Примем tкз = 0,3 с.

Рис. 7.2. Схема замещения для расчёта тока КЗ в точке К1

Производим расчёт тока КЗ в точке К1:

Рис. 7.3. Схема замещения для расчёта тока КЗ в точке К2

Произведём расчёт тока КЗ в точке К2:

Рис. 7.4. Схема замещения для расчёта тока КЗ в точке К4

Произведём расчёт тока КЗ в точке К3:

 

Проверка выбранных сечений кабелей 10 кВ по термической стойкости к токам КЗ

Минимальное термически стойкое к токам КЗ сечение кабеля:

 

 

где С - термический коэффициент. Для кабеля ААШв С = 78 А*с²/мм².

За минимально допустимое по термической стойкости к токам КЗ сечение кабеля принимаем ближайшее меньшее стандартное сечение, поскольку в методе расчёта заложены допущения, приводящие к завышению токов КЗ.

Пример расчёта для КЛЭП ГПП – 20:

Принимаем F = 50 мм².

 

 

Выбор электрических аппаратов

Выбор выключателей производится по следующим параметрам:

- номинальному напряжению:

- току продолжительного режима:

где в качестве расчётного тока продолжительного режима принимаем ток послеаварийного режима;

- термической стойкости:

где  – импульс квадратичного тока КЗ, кА²*с,

 – ток термической стойкости, кА,

 – время термической стойкости, с;

- динамической стойкости:

где  – амплитудное значение тока динамической стойкости, кА,

 – ударный ток короткого замыкания, кА;

- отключающей способности:

где  – номинальный ток отключения, кА,

 – установившийся ток трёхфазного короткого замыкания, кА.

Разъединители выбираются аналогично выключателям, за исключением проверки на отключающую способность.

 

Выбор аппаратов на стороне ВН ГПП

На стороне ВН трансформаторов ГПП устанавливается разъединитель и высоковольтный выключатель.