Расчет токов КЗ для точки К1

Упростив схему замещения относительно точки К1 получаем схему, представленную на рис 1.2.

 

 

Рис. 1.2. Упрощенная схема замещения

 

Базовый ток согласно [1, стр.142]:

 

                                                                    (1.8)

 

где  - среднее значение напряжения в месте короткого замыкания (115 кВ).

 кА .

 

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.137]:

 

                                                                            (1.9)

 

где  - ЭДС источника в относительных единицах [1, стр.130].

Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям:

Ветвь энергосистемы ( сопротивление ветви составляет 1,76 отн. ед.):

 

 кА

 

Ветвь генератора G2 ( сопротивление ветви составляет 41,89 отн. ед.):

 

 кА

 

Общий ток:

 

 кА

 

Определим величину ударного тока [1, стр.148]:

 

                                                                  (1.10)

где  - ударный коэффициент:

 

                                                           (1.11)

 

где:  - угол между векторами тока и напряжения в момент короткого замыкания;

 

                                                                        (1.12)

 

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания;

 

                                                                (1.13)

 

 - угловая частота;

 

                                                                              (1.14)

 

Ветвь энергосистемы:

 

 кА

Ветвь генератора G2:

 

 кА.

 

Суммарный ударный ток короткого замыкания в точке К1:

 

 кА .

 

Определим величину апериодической составляющей тока короткого замыкания.

Согласно [1, стр.151]:

 

                                                                (1.15)

                                                                           (1.16)

 

 - время действия релейной защиты ( принимаем  = 0,01 с );

 - собственное время отключения выключателя.

При установке выключателя ВВБК-110Б-50, собственное время отключения выключателя составит = 0,045 с [1, стр.630]:

Тогда t= 0,01+0,045 = 0,055 с .

Ветвь энергосистемы:

 

Ветвь генератора G2:

 

 кА

 

Суммарная апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с:

 

кА .

 

Определим величину периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени t = 0,055 с .

Периодическая составляющая тока короткого замыкания от энергосистемы в любой момент времени неизменна:

 

 кА .

 

Ветвь генератора G2:

Так как генератор значительно удален от точки короткого замыкания ( за двумя ступенями трансформации), принимаем:

 

 кА .

 

Общая величина периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с составит:

 

 кА .

 

Расчет несимметричных токов короткого замыкания

Для упрощения расчетов принимаем величины сопротивления обратной последовательности всех элементов схемы, (включая синхронные генераторы) равными величинам сопротивлений прямой последовательности:

 

                                                                               (1.17)

 

Схема замещения нулевой последовательности представлена на рисунке 2.1:

 

Рис. 2.1. Схема замещения нулевой последовательности.

 

Согласно [1, стр.160]: справедливо соотношение  для одноцепных ЛЭП со стальным тросом, заземлённым с одной стороны. Тогда:

 

                                                                          (1.18)

 

Величины сопротивлений нулевой последовательности остальных элементов схемы, равны величинам соответствующих сопротивлений прямой последовательности [1, стр.160].

Двухфазное короткое замыкание.

 

                                                               (1.19)

 

Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям:

Ветвь энергосистемы ( = 1,76 отн. ед. ):

 

 кА

 

Ветвь генератора G2 ( = 41,89 отн. ед. ):

 

 кА

 

Общий ток:

 

 кА

 

Определим величину ударного тока:

Ветвь энергосистемы:

 

 кА

 

Ветвь генератора:

 

 кА .

Суммарный ударный ток короткого замыкания в точке К1:

 

 кА .

 

Определим величину апериодической составляющей тока короткого замыкания:

Ветвь энергосистемы:

 

 

Ветвь генератора G2:

 

 кА

 

Суммарная апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 c :

 

 кА .

 

Величину периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с считаем неизменной:

 

 кА .

 

Двухфазное короткое замыкание на землю.

Преобразуем схему замещения нулевой последовательности относительно точки К1.

 

 отн. ед.

 

Результирующее сопротивление согласно [1, стр.168]:

 

                                                   (1.20)

 отн. ед.

 отн. ед.

 

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.168]:

 

 (1.21)

 кА

 

Определим величину ударного тока:

 

 кА

Величина апериодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени: t = 0,055 с.

 

 

Величина периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени: t =0,055 с.

 

 кА .

 

Однофазное короткое замыкание на землю.

Результирующее сопротивление согласно [1, стр.168]:

 

                                                       (1.22)

 отн. ед.

 

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.168]:

 

                                                                    (1.23)

 кА

 

Определим величину ударного тока:

 

 кА

 

Расчеты токов КЗ для других точек аналогичны расчётам для точки К1. Результаты расчётов приведены в табл. 1.1.

 

Таблица 1.1 Сводная таблица результатов расчёта токов короткого замыкания

Точка КЗ	Вид повреждения	Источник	кА	кА
КЛ (ВЛ 110 кВ)	Трехфазное КЗ	Система:	2,85	4,7
		Генератор G2:	0,13	0,3
		Итого:	2,98	5
	Двухфазное КЗ	Система:	2,47	4,06
		Генератор G2:	0,11	0,25
		Итого:	2,58	4,31
	Однофазное КЗ на землю	Итого:	0,89	1,75
К2 (РУ 35 кВ)	Трехфазное КЗ	Итого:	1,84	4,17
	Двухфазное КЗ	Итого:	1,6	3,63
К3 (Сторона ВН ГПП)	Трехфазное КЗ	Итого:	1,75	3,87
	Двухфазное КЗ	Итого:	1,52	3,35
К4 (РУ 0,4 кВ)	Трехфазное КЗ	Итого:	40,9	91,5
	Двухфазное КЗ	Итого:	35,42	79
	Однофазное КЗ на землю	Итого:	44,68	99,8
К5 (РУ 6 кВ)	Трехфазное КЗ	Итого:	2,6	4,1
	Двухфазное КЗ	Итого:	2,25	5,03