Электроснабжение промышленных предприятий 2 (стр. 6 из 12)

S_к1=√3 ·Uср· I _К1 (55)

Рассчитаем токи КЗ в точке К 2.

Выбираем базисное напряжение согласно таблице 9

U_б=U_ср=115кВ

Мощность генератора энергосистемы S_б=40 МВА

Найдём базисный ток согласно (48)

При расчётах на напряжениях 10 кВ и ниже нужно проверять необходимость учёта активных сопротивлений элементов (при Х_хрез/3>r_*рез) необходимо учитывать активные сопротивления элементов

Воздушные линии (r₀=0,625Ом/км)

r_*3=r_*4=r₀l ·S_б/ U_ср2 (56)

Трансформатор ГПП

r_*5=r_*6=ΔP_к.з·S_б/ Sн_.т² (57)

Найдём индуктивное сопротивление

(58)

Суммарное сопротивление до точки К2

r_*рез= r_*3=r_*4/2+ r_*5=r_*6/2 (59)

х_*резК2= х_*резК1+х_*5= х_*6/2 (60)

Ток короткого замыкания в точке К2 по формуле (53)

Определяем ударный ток КЗ в точке К2 определяем по (54)

К_уд=1,7 при х_*рез/ r_*рез=10,16

Мощность короткого замыкания в точке К3 определяем по (55)

Рассчитаем токи КЗ в точке К 3.

Базисные единицы такие же как и при расчёте точки короткого замыкания К2

Определяются сопротивления элементов схемы замещения в базисных величинах. Сопротивление энергосистемы, трансформатора, воздушных линий, и трансформаторов ГПП такие же, как и при расчёте точки К2

r_*7 = r_*8= r₀l ·S_б/ Uср² (61)

х_*7= х_*8= х₀l ·S_б/ Uср² (62)

Суммарное сопротивление до точки К3

r_*рез= r_*3=r_*4/2+ r_*5=r_*6/2+ r_*7 = r_*8/2 (63)

х_*резК3= х_*резК1+ х_*5= х_*6/2+ х_*7= х_*8/2 (64)

Ток короткого замыкания в точке К3по формуле (53)

Определяем ударный ток КЗ в точке К2 определяем по (54)

Куд=1,7 при х_*рез/ r_*рез=8,66

Мощность короткого замыкания в точке К3 определяем по (55)

Рассчитаем токи КЗ в точке К 4.

Рассчитываем активное сопротивление трансформатора в относительных единицах.

r_*m= ΔP_к.з/ Sн_.т (65)

Рассчитываем активное сопротивление трансформатора в именованных единицах:

r_m = r_*m U²_н.т/ S_н.т, (66)

где U²_н.т – номинальное напряжение трансформатора, В

S_н.т – номинальная мощность трансформатора, кВА

r_*m – активное сопротивление обмоток трансформатора, мОм

Рассчитываем индуктивное сопротивление трансформатора в относительных единицах.

(67)

(6.18)
Рассчитываем индуктивное сопротивление трансформатора в именованных единицах

х_m = х_*m U²_н.т/ S_н.т (68)

где х_*m – индуктивное сопротивление обмоток трансформатора, мОм

Для предварительного определения сечения шин ТП определяем значение тока при номинальной нагрузке трансформатора.

I_н.т= S_н.т/√3 U_н. (69)

Находим активное сопротивление шины

r_ш= r_ш0l (70)

где r_ш0 – удельное сопротивление шины,

Находим реактивное сопротивление шины

х_ш= х_ш0l (71)

Находим суммарное сопротивление цепи короткого замыкания

r_рез= r_m+ r_ш+ r_к (72)

где r_к - переходное сопротивление контактов отключающих аппаратов, Ом

r_ш – активное сопротивление шины, Ом

r_m – активное сопротивление трансформатора, Ом.

х_рез= х_м+ х_ш (73)

Найдём ток КЗ в точке К4

I _К4= U/√3·Zр (74)

Ударный ток короткого замыкания рассчитывается аналогично точкам К3, К4.по формуле (54).

При использовании выше перечисленных формул получаем следующие данные.

Расчёт токов КЗ в точке К1:

Базисное напряжение Uб=Uср=115кВ

Мощность генератора энергосистемы S_б = 40МВА

Найдём базисный ток по формуле (48)

I_б = 40/1,73·115=0,2 кА

Найдём сопротивление энергосистемы по формуле (49)

х_*1= 40/1400=0,0285 Ом

Найдём сопротивление трансформатор по формуле (50)

х_*2=10,5·115/100·40=0,301 Ом

Найдём сопротивление воздушной линии по формуле (51)

х_*3= х_*4=0,38·14·40/115²=0,16 Ом

Найдём суммарное сопротивление в точке К1 по формуле (52)

х_*резК1 =0,0285+0,301+0,16/2=0,41 Ом

Ток в точке К1 по формуле (53)

I _К1= 0,2/0,41=0,48 кА

Найдём ударный ток в точке К1 по формуле (54)

i_уд=1·√2·0,48=0,68 кА

Найдём мощность в точке К1 по формуле (55)

S_к1=√3·115·0,16=31,87 МВА

Расчёт тока КЗ в точке К2:

Выбираем базисное напряжение согласно таблице 9

Uб=Uср=10,5кВ

Мощность генератора энергосистемы S_б= 40МВА

Найдём базисный ток согласно (48)

I_б = 40/1.73·10,5=2,2 кА

Найдём сопротивление трансформатор по формуле (50)

х_*2=(10,5·100)/(115/40)=0,301 _.Ом

Найдем сопротивление воздушная линии по формуле (50)

х_*3= х_*4=0.38·14·40/115²=0,16 Ом

При расчётах на напряжениях 10 кВ и ниже нужно проверять необходимость учёта активных сопротивлений элементов (при Х_хрез/3>r_*рез) необходимо учитывать активные сопротивления элементов

Воздушные линии (r₀=1,27Ом/км)по формуле (56)

r_*3=r_*4=1,27·14·40/115²=0,05

Трансформатор ГПП по формуле (57)

r_*5=r_*6=60·10^-3·40/10²=0,024 Ом

Найдём индуктивное сопротивления по формуле (58)

Ом

Суммарное сопротивление до точки К2 по формуле(59 - 60).

r_*рез=0,05/2+0,024/2=0,037 Ом

х_*рез=0,0285+0,301+0,05/2+0,042/2=0,376 Ом

Так как Х_хрез/3<r_*рез то активные сопротивления необходимо учитывать:

Находим полное сопротивление по формуле:

z_*рез =

Ток короткого замыкания в точке К2 по формуле(53)

I _К2= 2,2/0,376=5,85 кА

Определяем ударный ток КЗ в точке К2 определяем по формуле (54)

К_уд=1,7 при х_рез/ r_*рез=10,16

i_уд=1,7·√2·5,85=14,07 кА

Мощность короткого замыкания в точке К3 определяем по формуле (55)

S_к2=√3·10,5·5,85=106,4 МВА

Расчёт тока КЗ в точке К3

Выбираем базисное напряжение согласно методичке

Uб=Uср=10,5кВ

Мощность генератора энергосистемы S_б= 40МВА

Найдём базисный ток согласно (48)

I_б = 40/1,73·10,5=2,2 кА

Определяем сопротивления элементов схемы замещения в базисных величинах. Сопротивления энергосистемы, трансформатора, воздушных линий и трансформатора ГПП такие же, как и при расчете точки К2

Ом; Ом;

Ом; Ом;

Ом; Ом;

Определяем сопротивление кабельных линий от ГПП до ближайшей цеховой ТП ( участок ГПП-ТП5.1., l=0,081 км, кабель ААБ 3×95мм²) по формуле (2.13)

Ом

Ом

r_*рез=0,287/2+0,0738/2+0,07/2=0,2154 Ом

х_*рез=0,042+0,105+0,16/2+0,412/2+0,01/2=0,438 Ом

Так как Х_хрез/3>r_*рез то активные сопротивления можно не учитывать

Ток короткого замыкания в точке К3по формуле (48)

I _К3= 2,2/0,433=5,1 кА

Определяем ударный ток КЗ в точке К3 определяем по формуле (49)

К_уд=1,7 при х_рез/ r_*рез=8,66

i_уд=1,7·√2·5,1=12,26 кА

Мощность короткого замыкания в точке К3 определяем по формуле (50)

S_к3=√3·10,5·5,1=92,75 МВА

Расчет токов короткого замыкания в точке К4

Определяем активное сопротивление трансформатора в относительных единицах по формуле (66)

, (65)

где

- потери мощности в трансформаторах, кВт;

- номинальная мощность трансформатора, кВА.

В именованных единицах по формуле (66)

мОм

Определяем индуктивное сопротивление по формулам (68 - 69)

мОм

мОм

Для предварительного определения сечения шин ТП определяем значение тока при номинальной загрузке трансформатора по формуле (69)