|
2,1
км
К числу таких допущений относятся:
отсутствие насыщения магнитных систем. При этом
все схемы оказываются линейными, расчет которых значительно проще;
пренебрежение токами намагничивания
трансформаторов. Единственным исключением из этого допущения является случай,
когда трехстержневой трансформатор с соединением обмоток Y0/Y0 включен на
напряжение нулевой последовательности;
сохранение симметрии трехфазной системы;
пренебрежение емкостными проводимостями;
приближенный учет нагрузок. В зависимости от
стадии переходного процесса нагрузку приближенно характеризуют некоторым
постоянным сопротивлением, обычно чисто индуктивным;
отсутствие активных сопротивлений;
все источники, участвующие в питании
рассматриваемой точки К.З., работают одновременно с номинальной нагрузкой;
К.З. наступает в такой момент времени, при
котором ток К.З, имеет наибольшее значение;
электродвижущие силы всех источников питания
совпадают по фазе;
расчетное напряжение каждой ступени принимают на
5 % выше
номинального напряжения сети;
необходимо учитывать влияние на токи К.З.
присоединенных к данной сети синхронных компенсаторов, синхронных и асинхронных
электродвигателей. Влияние асинхронных электродвигателей на токи К.З. не
учитывают при мощности электродвигателей до 100 кВт в единице, если электродвигатели
отделены от места К.З. одной ступенью трансформации, а также при любой
мощности, если они отделены от места К.З. двумя или более ступенями
трансформации или если ток от них может поступать к месту К.З. только через те
элементы, через которые проходит основной ток К. З. от сети и которые имеют
существенное сопротивление (линии, трансформаторы и т. п.);
в электроустановках напряжением выше 1000 В
следует учитывать индуктивные сопротивления электрических машин, силовых
трансформаторов, реакторов, воздушных линий и кабельных линий. Активное
сопротивление следует учитывать только для воздушных линий с проводами малых
сечений и стальными проводами, а также для протяженных кабельных сетей малых
площадей сечений с большим активным сопротивлением.
. Расчёт токов короткого замыкания
Расчет в относительных единицах более удобен при
исследовании сложных схем с несколькими ступенями напряжения.
Расчет начнем с нумерации сопротивлений с
первого номера и определим сопротивления схемы замещения при выбранной базовой
мощности Sб = 100 МВА.Определим сопротивление системы:
 (1)
где:  -
базовый ток энергосистемы, найдём из формулы:
 (2)
 кА
сопротивление системы будет:
Определим сопротивление трансформаторов из
формулы:
 (3)
Сопротивление трансформаторов Т1, Т2 в
относительных единицах:
 о.е.
Сопротивление трансформаторов Т3 в относительных
единицах:
 о.е.
Определим сопротивление кабельной линии из
формулы:
 (4)
где:  -
удельное сопротивление выбираем из таблице 2;
Таблица 2 - Активные и индуктивные сопротивления
кабелей
|
Сечение
жил, мм2
|
Индуктивное
сопротивление, Ом/км, при Uном
|
|
1
кВ
|
6
кВ
|
10
кВ
|
|
25
|
0,0662
|
0,091
|
0,099
|
|
35
|
0,0637
|
0,087
|
0,095
|
|
50
|
0,0625
|
0,083
|
0,090
|
|
70
|
0,0612
|
0,080
|
0,086
|
|
95
|
0,0602
|
0,078
|
0,083
|
|
120
|
0,0602
|
0,076
|
0,081
|
|
150
|
0,0596
|
0,074
|
0,079
|
ср - среднее напряжение в месте установки
данного элемента, найдём из формулы:
ср = Uном + 5% (5)
- длина линии.
Найдём среднее напряжение для места установки
данного элемента :
Сопротивление кабельной линии ААБ 3х70 в
относительных единицах:
 о.е.
Сопротивление кабельной линии СБ 3х25 в
относительных единицах:
 о.е.
.1Определим ток короткого замыкания в точке К-1
Схема замещения для К.З. в точке К-1 будет иметь
показанный на рисунке 1, далее займемся упрощением схемы замещения.
Рисунок 1 - Схема замещения для К.З. в точке К-1
и её упрощение.
Результирующее сопротивление цепи одинаковых
трансформаторов найдём из формулы:
 (6)
 о.е.
Начальное значение периодической составляющей
тока короткого замыкания определим по выражению:
 (7)
где:  -
базовый ток, который определяется из формулы:
 (8)
 кА
И ток короткого замыкания в точке К-1будет:
 кА.
.2Определим ток короткого замыкания в точке К-2
Схема замещения для К.З. в точке К-2 будет иметь
показанный на рисунке 2, далее займемся упрощением схемы замещения.
Рисунок 2 - Схема замещения для К.З. в точке К-2
и её упрощение.
Результирующее сопротивление цепи найдём из
формулы:
 (9)
 о.е.
Начальное значение периодической составляющей
тока короткого замыкания в точке К-2 определим по формуле 7:
 кА.
.3Определим ток короткого замыкания в точке К-3
Схема замещения для К.З. в точке К-3 будет иметь
показанный на рисунке 3, далее займемся упрощением схемы замещения
Рисунок 3 - Схема замещения для К.З. в точке К-3
и её упрощение
Результирующее сопротивление цепи найдём из
формулы:
 (10)
 о.е.
Начальное значение периодической составляющей
тока короткого замыкания в точке К-3 определим по формуле 7:
 кА.
2.4Определим ток короткого замыкания в точке К-4
Схема замещения для К.З. в точке К-4 будет иметь
показанный на рисунке 4, далее займемся упрощением схемы замещения.
Рисунок 4 - Схема замещения для К.З. в точке К-4
и её упрощение.
Результирующее сопротивление цепи найдём из
формулы:
 (11)
 о.е.
Начальное значение периодической составляющей
тока короткого замыкания определим формулы 7.
Среднее напряжение в точке К-4 найдём из формулы
5:
ср3 = 0,4 + 0,02 = 0,42 кВ
Базовый ток в точке К-4 определим из формулы 8:
 кА
Начальное значение периодической составляющей
тока короткого замыкания в точке К-4 определим по формуле 5:
 кА.
ток короткое замыкание
. Расчёт ударных токов короткого замыкания
Ударный ток обычно имеет место через 0.01 с
после начала короткого замыкания. Его значение определяется по формуле:
 (12)
где: 𝑘у
- ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени затухания апериодической
составляющей тока короткого замыкания Та.
Если расчет сопротивлений ведется без учета
активных сопротивлений, то обычно принимают следующие значения ударного
коэффициента:
при КЗ на шинах, питаемых непосредственно от
генераторов средней и большей мощности - 1,9;
при КЗ на стороне вторичного напряжения
понижающих трансформаторов мощностью 1000 кBA и менее - 1,3.
Из этого выбираем коэффициент 𝑘у
для  и
 𝑘у
= 1,9 ,а для  𝑘у
= 1,3
.1Расчет ударного тока при коротком замыкании в
точке К-1
Используя формулу 10 определим ударный ток:
 кА
.2Расчет ударного тока при коротком замыкании в
точке К-2
Используя формулу 10 определим ударный ток:
 кА
.3Расчет ударного тока при коротком замыкании в
точке К-3
Используя формулу 10 определим ударный ток:
 кА
.4Расчет ударного тока при коротком замыкании в
точке К-4
Используя формулу 10 определим ударный ток:
Вывод
Выполнив задание курсового проекта, освоил
методы практического определения токов короткого замыкания в разных точках
цепи.
Основываясь на исходных данных по энергосистеме
и подстанции, и используя методические указания и литературу, была произведена
работа:
по расчёту токов короткого замыкания для четырёх
точек;
по расчёту ударного тока при коротком замыкании.
Таблица 2 - Данные полученные после расчётов
|
К-1
|
К-2
|
К-3
|
К-4
|
|
|
12,39
|
8,04
|
5,66
|
8,49
|
|
|
33,29
|
21,6
|
15,21
|
15,61
|
Библиографический список
Идельчик,
В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов / В.И. Идельчик.- М.:
Энергоатомиздат, 1989.
Куликов,
Ю.А. Переходные процессы в электрических системах / Ю.А. Куликов. - М. Мир,
2003.
Неклепаев,
Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: учебное пособие для
вузов/ Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. - М.: Энергоатомиздат, 1989.
Разыграев,
С.Н. Переходные процессы в системах электроснабжения: методические указания по
выполнению курсовой работы / С.Н. Разыграев, Д.П. Химичева; под ред. А.В.
Прохорова. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2014. - 40 с.
Ульянов,
С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах / С.А.
Ульянов. - М.: Энергия, 1970.
Федоров,
А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию / А.А. Федорова. -
М.: Энергоатомиздат, 1986.
Хавроничев,
С.В. Расчет токов коротких замыканий и проверка электрооборудования / С.В.
Хавроничев, И. Ю. Рыбкина. - Волгоград: Учитель, 2012.
Похожие работы на - Расчёт токов короткого замыкания
|