Расчет тока трехфазного короткого замыкания

 

Основной причиной нарушения нормального режима работы системы электроснабжения является возникновение КЗ в сети или в элементах электрооборудования. Для снижения ущерба, а также для быстрого восстановления нормального режима работы системы электроснабжения необходимо правильно определить токи КЗ и по ним выбрать электрооборудование, защитную аппаратуру и средства ограничения токов КЗ.

Места расположения точек КЗ выбирают таким образом, чтобы при КЗ проверяемое электрооборудование, проводники находились в наиболее неблагоприятных условиях. Места расположения точек КЗ при расчётах релейной защиты определяют по ее назначению – в начале или конце защищаемого участка.

Выделим что место короткого замыкания в зависимости от назначения выбирается из следующих основных соображений:

1. Ток КЗ должен проходить по ветвям, для которых выбирается (проверяется) аппаратура или рассчитываются параметры релейной защиты;

2. Для определения наибольшего значения тока КЗ при данном режиме место короткого замыкания выбирается у места установки защиты (в начале линии, до трансформатора и т.д., считая от источника питания). Для определения наименьшего значения тока КЗ место короткого замыкания выбирается в конце защищаемого участка или в конце следующего (резервируемого) участка для проверки резервирующего действия защиты;

3. Для согласования чувствительности двух устройств релейной защиты место короткого замыкания выбирается в конце зоны действия того устройства, с которым ведётся согласование;

4. Для определения коэффициентов распределения место короткого замыкания выбирается в конце участка, следующего за узлом, в котором «происходит подпитка или распределение токов КЗ».

Исходя из вышесказанного произведём расчёт токов КЗ на шинах220, 35, 6 кВ и на отходящих фидерах в дальнейшем для расчёта релейной защиты в точках начала и конца защищаемого участка.

Выбор вида КЗ в расчётах релейной защиты определяется её функциональным назначением и может быть трёх-, двух-, однофазным и двухфазным КЗ на землю. Для определения электродинамической стойкости аппаратов и жестких шин в качестве расчётного принимают трёхфазное КЗ; для определения термической стойкости аппаратов, проводников - трёхфазное или двухфазное КЗ в зависимости от тока. Проверку отключающей и включающей способностей аппаратов проводят по трёхфазному или по однофазному току КЗ на землю (в сетях с большими токами замыкания на землю) в зависимости от его значения. Трёхфазные КЗ являются симметричными, так как в этом случае все фазы находятся в одинаковых условиях. все остальные виды КЗ являются несимметричными, поскольку при каждом их них фазы находятся не в одинаковых условиях и значения токов и напряжений в той или иной мере искажаются.

В нашем случае необходимым и достаточным условием является расчёт трёх точек короткого замыкания Рисунок 3.3

Система

220

кВ

К

1

АТДТН

-

63000

/

220

35

кВ

К

2

К

3

Е

х

К

1

К

2

(

3

)

(

3

)

К

3

(

3

)

х

х

х

С

Т

-

ВН

Т

-

СН

Т

-

НН

                                            110 кВ                                                                                                                                                                                                                                          

Рисунок 3.3 – Расчет трехфазного короткого замыкания Сопротивление системы в относительных еденицах определяем по формуле:

Исходные данные для расчета:

Т1: трансформатор ТДТН-63000/220: S_ном=63 МВ·А, 

Т2: трансформатор ТДТН-63000/220: S_ном=63 МВ·А, 

Л1: одноцепная ВЛ с проводом АС-240/32: х₀=0,435 Ом/км, L=177 км.

Л2: одноцепная ВЛ с проводом АС-240/32: х₀=0,435 Ом/км, L=177 км.

         3 Выбор коммутационной аппаратуры

 

Выбор основного электрооборудования и токоведущих частей

 

Токоведущие части со стороны 110 кВ выполним гибкими проводами АС-240/32. Сечение проверяем по экономической плотности тока.

Коммутационные аппараты

 

Выключатель –     электрический     аппарат,    предназначенный для отключения и включения цепей высокого напряжения в нормальных и аварийных режимах.

Выключатели являются одним из наиболее ответственных аппаратов в электрических установках. Они должны обеспечивать четкую работу в любых режимах, так как отказ выключателя может привести к развитиюаварии. Выключатель должен за минимальное время отключить цепь при коротком замыкании, он должен обладать достаточной отключающей способностью, т.е. надежно разрывать ток КЗ. Выключатель должен допускать возможно большее число отключений без ревизий и ремонтов.

 

Выбор выключателей

 

Принимаем для ОРУ 220 кВ выключатели ЗАР1FG -245

Выбор разъединителей

Разъединитель – это коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток.

Выбор разъединителей производится: по напряжению установки, по току, по конструкции и роду установки. Их проверяют по электродинамической стойкости. термическую стойкость.