Определение трёхфазного короткого замыкания в заданной точке

Содержание

1. Исходные данные 4
2. Расчет тока однофазного короткого замыкания в точке К-4 5
2.1. Схема замещения прямой последовательности 5
2.2. Схема замещения обратной последовательности 16
2.3. Схема замещения нулевой последовательности 17
2.4. Расчет тока короткого замыкания 20
3. Расчет тока трехфазного короткого замыкания в точке К-6 21
3.1. Схема замещения 21
3.2. Расчет тока трехфазного короткого замыкания при отключенном выключателе В 27
3.3. Расчет тока трехфазного короткого замыкания при включенном выключателе В 34
3.4. Вывод 39
Список литературы 40

 

1. Исходные данные

Энергосистема 1.
Мощность КЗ на шинах SКЗ13000 МВА.
Номинальное напряжение UС115,75 кВ.
Энергосистема 2.
Мощность КЗ на шинах SКЗ21300 МВА.
Номинальное напряжение UС220 кВ.
Трансформатор Т1.
Мощность трансформаторов n·Sн,Т1 8х250 МВА
Напряжение обмоток UВН,Т1/UНН,Т1525/15,75 кВ
Напряжение короткого замыкания uК,Т113 %.
Трансформатор Т2.
Мощность трансформаторов n·Sн,Т2 6х400 МВА
Напряжение обмоток UВН,Т2/UНН,Т2525/20 кВ
Напряжение короткого замыкания uК,Т213 %.
ВЛ-500 кВ
Тип 2хАС-500/64. Длина L480 км. Расстояние между фазами d14 м.
ВЛ-220 кВ
Тип 2хАС-240. Длина L90 км. Расстояние между фазами d7м.
Примечание. Все линии имеют стальные грозозащитные тросы. Провода на опорах расположены горизонтально. Линия 500 кВ имеет три провода в фазу. Все линии двухцепные, на отдельных опорах, взаимное влияние линий отсутствует.
Автотрансформаторы АТ1, АТ2.
Мощность автотрансформатора Sн,АТ1(2)500 МВА.
Напряжение обмоток UВН,АТ1(2)/UСН,АТ1(2)500/230 кВ
Напряжение короткого замыкания uК,АТ1(2)12%
Обобщенная нагрузка Н1, Н2
Номинальная мощность Sном,Н1Sном,Н2450 МВА.
Номинальное напряжение обобщенной нагрузки Uном,Н1(2)220 кВ.
Трансформаторы Т3,Т4.
Мощность трансформаторов Sн,Т3(4)125 МВА.
Напряжение обмоток UВН,Т3(4)/UНН,Т3(4)242/10,5 кВ.
Напряжение короткого замыкания uК,Т3(4)11%.
Обобщенная нагрузка Н3, Н4.
Номинальная мощность Sном,Н3Sном,Н4100 МВА.
Номинальное напряжение Uном,Н3(4)10 кВ.
Асинхронные двигатели.
Номинальная мощность Pн,АД7,0 МВт.
Коэффициент нагрузки cosφАД0,8
Сопротивление обмоток асинхронного двигателя XК0,27
Критическое скольжение SКР0,23
Постоянная инерции ротора двигателя и механизма τj 3,0 сек.
Синхронные двигатели.
Номинальная мощность Pн,СД4 МВт
Коэффициент нагрузки cosφСД0,83
Переходное сопротивление X'd0,35
TJ3 сек.
Примечание. Номинальное напряжение всех двигателей
Uн,СДUн,АД 10 кВ.

3.4. Вывод

Сведем полученные данные в таблицу 3.3.
Таблица 3.3.
Выключатель В отключен Выключатель В включен
IП, кА 44,22 91,92
iуд, кА 94,57 193,9

Из таблицы 3.3 можно увидеть, что токи трехфазного КЗ при работе трансформаторов Т3 и Т4 в параллель (выключатель В включен) почти в два раза превышают токи трехфазного КЗ при раздельной работе Т3 и Т4. Отсюда можно принять следующее:
1) Запретить режим параллельной работы трансформаторов Т3, Т4.
2) Заменить силовые трансформаторы Т3, Т4 на силовые трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения.
3) Установить на выводы 10 кВ силовых трансформаторов Т3, Т4 токоограничивающие реакторы, для снижения электродинамических и термических нагрузок при КЗ на оборудование 10 кВ - высоковольтные выключатели 10 кВ и секции шин 10 кВ.