Расчет токов короткого замыкания

 

Для выбора электрооборудования СЭС предприятия производим расчет токов кз. в следующих точках:

К1 и К2 - в схеме внешнего электроснабжения;

К3 - в распределительном устройстве напряжением 10 кВ ГПП;

К4 - в электрической сети напряжением 0,4 кВ в электроцехе.

В электроустановках напряжением выше 1000 В учитываем индуктивные сопротивления всех элементов СЭС.

В электроустановках напряжением ниже 1000 В учитываем как индуктивные, так и активные сопротивления некоторых элементов системы.

Мощность короткого замыкания в месте присоединения линии, питающей главную понизительную подстанцию значительно больше мощности потребляемой предприятием, поэтому допускается принимать периодическую составляющую тока к. з. от энергосистемы неизменной во времени: I_к = I_{n. o} = I_{n. t}

При коротком замыкании наиболее тяжелым режимом СЭС является состояние схемы, когда один из трансформаторов ГПП отключен для проведения профилактических мероприятий или ремонта и включены секционные выключатели в РУ 10 кВ ГПП.

Схема замещения для определения токов короткого замыкания приведена на рисунке 5.

Для точек К1 и К2 расчет токов короткого замыкания произведен в разделе "Технико-экономическое обоснование схемы внешнего электроснабжения предприятия".

 

Точка К1:  (кА),  (кА).

Точка К2:  (кА);  (кА).

 

Рассчитаем токи в точке К3

 

Рисунок 5 Схема замещения

 

Примем S_б = 1000 МВ·А, U_б = U_ср = 10 кВ.

Базисный ток:

 

 (кА). (69)

 

Сопротивление трансформатора ГПП:

 

; (70)

 (о. е).

 

Сопротивления кабельных линий:

 

; (71)

 (о. е.).

 

Сопротивление синхронных двигателей:

 

, (72)

 

где [5] для СТД - 1600.

 

 (о. е.).

 

Эквивалентное сопротивление будет иметь вид:

 

, (73)

 

Где N - число двигателей данного вида, подключенных на рассматриваемую секцию (в данном случае N=2).

 

 (о. е.).

 

Найдем периодическую составляющую тока КЗ от энергосистемы:

 

, (74)

 

Где Е_с = 1 - ЭДС энергосистемы в относительных единицах.

 

 (кА).

 

Определим периодическую составляющую тока КЗ от синхронных двигателей:

 

, (75)

 

где  - ЭДС синхронного двигателя в относительных единицах.

 

 (о. е.).

 

Определим ток в точке К3:

 

; (76),  (кА).

 

Мощность ступени короткого замыкания:

 

 (МВ·А).

 

Рассчитаем ток в точке К4, для этого составим схему замещения, представленную на рис 6.

 

Рисунок 6. Схема замещения

 

При определении тока короткого замыкания в точке К-4 в качестве источника рассматривается только энергосистема. Найдем сопротивление системы:

 

; (77)

 (о. е.).

 

Индуктивное сопротивление трансформатора:

 

; (78)

 (о. е.).

 

Активное сопротивление трансформатора:

 

; (79)

 (о. е).

 

Активное сопротивление линии:

 

; (80)

 (о. е).

 

Реактивное сопротивление линии:

 

; (81)

 (о. е).

 

Эквивалентное сопротивление в точке К-4:

 

. (82)

Эквивалентное активное сопротивление:

 

; (83)

 (о. е).

 

Эквивалентное реактивное сопротивление:

 

; (84)

 (о. е).

 

Эквивалентное сопротивление в точке К4:

 

 (о. е).

 

Ток в точке К4:

 

, (85)

 

где Е_к = 1 о. е.

Базисный ток:

 

 (кА).

 

По формуле (85):

 

 (кА). (86)

 

Ударный ток короткого замыкания в точке К4:

 

; (87)

 (кА).

 

Итоговые результаты по расчету токов короткого замыкания во всех характерных точках (К1 - К4) сведем в таблицу 18.

Таблица 18 - Расчет токов короткого замыкания

Расчётная точка	Напряжение, кВ	Токи, кА			Мощность кз ступени
		Iпо	Iпt	Iуд
Точка К1	110	15,06	15,06	36,64	3000
Точка К2	110	11,57	11,57	29,44	2304
Точка К3	10,5	6,07	6,07	13,7	110,4
Точка К4	0,4	8,18	8,18	18,5	5,67