Особенности расчетов токов к.з. в системе относительных единиц

Удобнее всего для расчета токов к.з. для проверки оборудования в сетях выше 1 кВ и схем, имеющих два и более ступени напряжения пользоваться методом — приближенное приведение в относительных единицах. Для этого произвольно выбирается базисная мощность S_б, МВА.

Если в схеме только один генератор, то можно принять S_б=S_г, для других схем обычно принимают S_б=1000 МВА, а базисный ток определяется по формуле :

I_б=, кА Определение начального значения периодической составляющей тока к.з.

После преобразования схемы и нахождения результирующего сопротивления определяют начальное значение периодической составляющей тока к.з. по формуле:

I_по=, кА Определение ударного тока к.з.

Ударный ток к.з. — это наибольшее возможное мгновенное значение тока к.з. Ударный ток к.з. определяется по формуле:

i_у=,.

гдеударный коэффициент.

справочные данные К_у в /Л3, табл.3.8/.

Пример:

Определим токи к.з. в точке К1 (см. рис. 4.) методом приближенного приведения относительных единиц.

Составляем эквивалентную схему замещения для точки к.з. К1 (шины 220 кВ).

Принимаем S_б=1000 МВА;

Определяем базисный ток на ступени 1:

I_б= кА;

Определим ЭДС источника и сопротивлений элементов схемы. Используем формулы из таблицы 7.

ЭДС генераторов и системы:

Е;

Е.

Сопротивления:

Системы: Х₁=Х_с=;

Генераторов Г1, Г2, Г3, Г4:

Х₂=Х₃=Х₄=Х₅=0,22;

Трансформаторов: ТДЦ-125 000/220:

Х₆=Х_т1=;

ТДЦ-125 000/110:

Х₇=Х_т2=;

Автотрансформаторов:

U_кв=0,5· (32+11−20)=11,5%;

U_кс=0,5· (11+20−32)=-0,5%;

U_кн=0,5· (32+20−11)=20,5%;

Х₈=Х₉=Х_тв=;

Х₁₀=Х₁₁=Х_тс=0;

Х₁₂=Х₁₃=Х_тн=;

Трансформаторы собственных нужд:

Х₁₄=Х_тсн=;

Линии: Х₁₅=Х_л1=0,4· 100·;

Т.к. линия двухцепная, то.

Х_л1/2=0,756/2=0,378.

Каждому сопротивлению в схеме замещения присваивается свой порядковый номер, который сохраняется за денным сопротивлением в течение всего расчета (см. рис. 5.).

• а)
• б)

в) г) Рис. 6. Этапы преобразования расчетной схемы замещения

Сопротивления схемы на рис.6а:

Х₁₆=Х₁+Х₁₅=0,26+0,378=0,638;

Х₁₇=Х₆+Х₂=0,88+1,98=2,86;

Х₁₈=Х₇+Х₅=0,84+1,98=2,82;

Х₂₀=Х₁₉=Х₁₂+Х₃=0,82+1,98=2,8.

Сопротивления и ЭДС схемы на рис.6б:

Х₂₁=;

Х₂₂=0;

Х₂₃=;

Е_г2,3=.

Сопротивления схемы на рис.6в:

Х₂₄=Х₂₂+Х₁₈=0+2,82=2,82.

Сопротивления схемы на рис.6г:

Х₂₅=Х₂₁+Х₂₃+;

Х₂₆=Х₂₁+Х₂₄+.

Определим начальное значение периодической составляющей тока к.з. в точке К1.

Значение токов по ветвям:

от системы: = кА;

от генератора Г1: = кА;

от генераторов Г2, Г3: = кА;

от генератора Г4: = кА;

Суммарное значение: I_пок1=3,72+0,87+1,43+0,71=6,73 кА.

Выбираем ударный коэффициент К_у /Л3, табл.3.8/.

системы: К_у=1,717;

генераторов Г1, Г2, Г3, Г4: К_у=1,965.

Определим ударные токи к.з. в точке К1:

Значение токов по ветвям:

от системы: I_у=I_по· К_ус=·3,72·1,717=9,03 кА;

от генератора Г1: I_у=I_по· К_уг=·0,87·1,965=2,41 кА;

от генераторов Г2, Г3: I_у=I_по· К_уг=·1,43·1,965=3,97 кА;

от генератора Г4: I_у=I_по· К_уг=·0,71·1,965=1,97 кА;

Суммарное значение: I_ук1=9,03+2,41+3,97+1,97=17,38 кА.