ВСТУП
Розрахунок струмів короткого замикання (КЗ) виробляють для вибору та перевірки параметрів електрообладнання, а також для вибору та перевірки уставок релейного захисту та автоматики.
КЗ, що виникають в трифазній мережі, можуть бути симетричні і несиметричні. До симетричних відносяться трифазні КЗ, коли всі фази електричної мережі опиняються в однакових умовах. До несиметричним двофазні, однофазні і двофазні на землю КЗ, коли фази мережі знаходяться в різних умовах, тому векторні діаграми струмів і напруг спотворені. Зазвичай вид короткого замикання вказують в дужках над символом, що позначає який-небудь параметр КЗ (наприклад, I (2) п, 0, I (1) п, 0, I (1,1) п, 0 - відповідно позначення початкових значень періодичних складових струмів при двофазному, однофазному і двофазному КЗ на землю).
1. РОЗРАХУНОК струмів короткого замикання
1.1 Вихідні дані та завдання
Малюнок 1.1 - Розрахункова схема
Вихідні дані (варіант 3):
Повітряна лінія: F=95 мм2, l=90 км.
Трансформатор: Sном=6,3 МВА, Uк=10,5%,? Pк=44 кВт.
Реактор: Iном. =0,5 кА, Хр. =4%.
Кабельна лінія: W2, W3 F=95 мм2, l=2 км.
W4 F=70 мм2, l=0.7 км.
Генератор: Sн. =6 МВА, X" d,=0,16 о.е. соs?=0,83.
Точки короткого замикання: К1, К3.
Система - джерело необмеженої потужності.
Визначити:
Періодичну складову струму КЗ в початковий момент часу;
Ударний струм КЗ;
Періодичну складову струму КЗ в момент часу t=0,3 с.
1.2 Розрахунок струмів короткого замикання
Розрахунок виконується в іменованих одиницях.
Базові умови:
За базове напруга зручно приймати відповідне середнє напруга тієї ступені, де знаходиться точка К1. Uб=10,5 кВ.
Схема заміщення (рисунок 1.2):
Малюнок 1.2 - Схема заміщення
Знайдемо опору всіх елементів схеми.
Опір ЛЕП W1.
(1.1)
Де x0 - індуктивний опір лінії на 1 км довжини, Ом/км;
Uср - середня напруга в місці встановлення цього елемента, кВ.
Ом.
Опір трансформатора.
, (1.2)
Де Uк - напруга КЗ трансформатора.
Ом.
Опір реактора.
(1.3)
Ом.
Лінії W1 і W2 однакові, відповідно їх опору теж.
, (1.4)
Ом.
Опір лінії W4.
, (1.5)
Ом.
Опір генератора.
(1.6)
Ом.
Знайдемо ЕРС системи.
, (1.7)
кВ.
Знайдемо ЕРС генератора.
, (1.7)
кВ.
Обчисливши результуючі опору елементів схеми і зробимо їх перетворення (малюнок 1.3).
Малюнок 1.3 - Змінена схема заміщення
Опору x1, x2 і x3, х6, х7 з'єднані послідовно, х4 і х5 паралельно.
Знайдемо результуючі опору до і після точки К1 шляхом їх складання.
(1.8)
Ом,
Опору ліній х 4 і х 5 з'єднані паралельно, знаходимо їх результуючий опір за формулою:
, (1.9)
Ом.
Складаємо результуючий опір х9 і x3, х6, х7, як послідовно з'єднані:
(1.10)
Ом.
Об'єднаємо джерела живлення і знайдемо еквівалентну ЕРС джерел Е1 і Е2:
, (1.11)
кВ.
Об'єднаємо і опору х8 і х10, з'єднані паралельно, знаходимо їх результуючий опір:
, (1.12)
Ом.
Намалюємо схему з певним результуючим опором від джерела живлення до точки К1 (малюнок 1.4)
Малюнок 1.4 - Кінцева схема заміщення для точки К1
Знайдемо періодичну складову струму короткого замикання:
(1.13)
кА.
Знайдемо ударний струм:
(1.14)
Де kуд - ударний коефіцієнт.
кА.
Знаходимо періодичну складову струму трифазного КЗ в момент часу t=0,3с.
Номінальний струм генератора:
, (1.15)
кА.
, (1.16)
кА.
.
За кривою Iп, t, г/Iп, 0, г=f (t), відповідної знайденому значенню відносини Iп, 0...
