Определение расчётных токов короткого замыкания необходимо для выбора выключателей по коммутационной способности, проверки аппаратов и проводников на электродинамическую и термическую стойкость.
При проверке аппаратов и токопроводов на электродинамическую и термическую стойкость следует ориентироваться на трёхфазное КЗ. Случай однофазного КЗ может быть исключён из рассмотрения, так как электродинамические силы при этом малы, поскольку расстояние от повреждённого проводника до проводника заземляющей системы велико.
Для выбора электрических аппаратов расчёт производят с допущениями, которые существенно упрощают вычисления, но дают на 10-15 % завышенный результат. Для расчёта трёхфазного тока КЗ составим расчётную схему (рис 8.1)
Рис 8.1 Расчётная схема с обозначением места КЗ
По данной расчётной схеме составляем эквивалентную схему замещения, в которой все источники питания вводятся своими номинальными мощностями ( ) и сверхпереходными реактивностями ( )(Рис 8.2).
Для расчёта необходимо на схеме замещения представить каждый элемент схемы численным значением.
|
|
|
|
|
|
Рис 8.2 Схема замещения
Определим сопротивления схемы замещения, задавшись базисными значениями:
МВА,
Сопротивление генератора вычисляется по формуле:
, (8.1)
Сопротивление трансформатора вычисляется по формуле:
, (8.2)
Сопротивление линии электропередачи вычисляется по формуле:
, (8.3)
где – удельное сопротивление линии электропередач,( Ом /км для ЛЭП 330 кВ), – длина линии, км.
Сопротивление трансформатора с расщеплённой обмоткой:
(8.4)
(8.5)
Сопротивление системы вычисляется по формуле:
(8.6)
Определим численные значения по формулам 8.1-8.6:
Сопротивления генераторов Г1, Г2, Г3:
Сопротивления трансформаторов Т1,Т2,Т3:
Сопротивления трансформаторов СН:
Сопротивление автотрансформаторов:
Сопротивление линии:
Сопротивление системы:
Сопротивление ПРТСН:
Делаем расчет для точки КЗ.
Произведем эквивалентную замену схемы.
Преобразуем некоторые элементы схемы:
X31=Х32=Х33=Х4+Х3=0,46+0,288=0,748
Х34=Х2*Х9/(Х2+Х9)+Х1=0,172/2*0,17+0,1=0,185
Х35=Х11+Х10+Х13=0,589+1,31+1,31=3,209
Х36=1/(1/Х31+1/Х32+1/Х33)=1/(3/0,748)=0,25
Х37=Х14*Х35/(Х14+Х35)+Х15=0,589*3,209/(0,589+3,209)+0,06=0,558
Хрез=Хэкв+Х37=0,106+0,558=0,664
Коэффициенты токораспределения:
С1=Хэкв/Х34=0,106/0,185=0,573
С2=Хэкв/Х36=0,106/0,25=0,424
Сопротивление ветвей с учетом разделения Х37:
Х38=Хрез/С1=0,664/0,573=1,159
Х39=Хрез/С2=0,664/0,424=1,566
Базисный ток:
Периодическая составляющая тока КЗ:
Iпо4=Е4/Х39*Iб=1/1,566*15,19=9,7кА
Iпо с=Ес/Х38*Iб=1/1,159*15,19=13,1кА
Iпо сум=Iпо4+Iпо с=9,7+13,1=22,8кА
Амплитуда ударного тока КЗ:
iу4=kу√2*Iпо4=1,977*√2*9,7=27,12кА
iус=kу√2*Iпос=1,977√2*13,1=31,81кА
iу сум=iу4+iус=27,12+31,81=5893кА
где 7 - ударный коэффициент.
Полное время отключения:
Постоянная времени затухания:
Апериодическая составляющая тока КЗ в момент времени :
Дата: 2019-05-29, просмотров: 224.