Определение токов короткого замыкания

Коротким замыканием (КЗ) называется нарушение нормальной работы электрической установки, вызванное замыканием фаз между собой, а в системах с изолированной нейтралью также замыкание фаз на землю. Такой режим является самым тяжелым для элементов системы. И именно по нему производят выбор и проверку электрооборудования подстанции.

При коротких замыканиях токи в фазах увеличиваются, а напряжение снижается. Как правило, в месте К.З. возникает электрическая дуга, которая вместе с сопротивлением пути тока образует переходное сопротивление. Непосредственное К.З. без переходного сопротивления в месте повреждения называется металлическим К.З. Пренебрежение переходным сопротивлением значительно упрощает расчет и дает максимально возможное при одних и тех же исходных условиях значения тока К.З. для выбора аппаратуры необходим именно этот расчет.

При расчете токов К.З. примем следующие допущения [4]:

- не учитываются емкости, а следовательно и емкостные токи в кабельной линии;

- трехфазная цепь считается симметричной, сопротивления фаз равными друг другу;

- отсутствует насыщение стали электрических машин

- не учитываются токи намагничивания трансформаторов;

- не учитывается сдвиг по фазе э.д.с. различных источников питания, входящих в расчетную схему;

- не учитывается влияние регулирования коэффициента трансформации силовых трансформаторов на величину напряжения короткого замыкания (U_КЗ%) этих трансформаторов;

- не учитываются переходные сопротивления в месте короткого замыкания.

Указанные допущения приводят к незначительному преувеличению токов короткого замыкания (погрешность не превышает 10%, что допустимо)[2]. Расчетная схема подстанции приведена на рис. 1.4. На расчетной схеме в однолинейном изображении указываются источники питания (в данном случае энергосистема) и элементы сети (линии электропередач, трансформаторы), связывающие источники питания с точками К.З.; а так же параметры всех элементов, необходимых для расчета токов К.З. Схему замещения подстанции «Южная» для расчета тока короткого замыкания рис.1.5 составляют по расчетной схеме. Для этого все элементы схемы заменяются соответствующими сопротивлениями В целях упрощения расчета для каждой электрической ступени в расчетной схеме вместо ее действительного напряжения на шинах указано среднее напряжение U_ср, кВ.

Наибольшие токи К.З. в нашей схеме могут возникнуть при отключенных секционных выключателях. Рассмотрим этот режим, определим токи К.З. в точках К-1, К-2, К-3 очевидно, что в точках К-4, К-5, К-6, токи будут такими же из-за симметричности схемы.

Для расчета токов короткого замыкания в точках К-1, К-2, К-3 необходимо определить индуктивные сопротивления всех

Рис.1.4. Расчетная схема подстанции «Южная» для определения токов короткого замыкания.

Рис.1.5. Схема замещения для расчета тока короткого замыкания

элементов схемы. Определим сопротивления всех элементов схемы рис.1.4 и приведем их к базисному напряжению 115 кВ. Расчеты представлены в таблице 1.5.

Точки, для которых проведем расчет токов короткого замыкания, указаны на расчетной схеме рис.1.5. Расчеты устойчивого, ударного токов короткого замыкания и мощности короткого замыкания в этих точках приведены в таблице 1.6.

Дата добавления: 2015-04-30