РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

а) б)

а) Расчетная схема на 6 кВ; б) схема замещения

Рисунок 5.1 – Схема на 6 кВ

Определим базисное сопротивление реактора по формуле

; (5.1)

, (5.2)

где - сопротивление реактора; ;

- базисный ток;

- базисное напряжение; кВ;

- номинальный ток реактора; выбираем реактор РБ-400-0,35УЗ по длительно допустимому току А;

- базисная мощность трансформатора подстанции 110/6 кВ; МВА;

А;

.

Ранее вычисленные сопротивления кабельной линии: Ом; Ом.

Определим ток короткого замыкания для точки К1

; (5.3)

А.

Определим ударный ток по формуле

, (5.4)

где - ударный коэффициент.

Определим постоянную времени затухания апериодической составляющей

; (5.5)

.

При выбираем .

А.

Определим ток подпитки от двигателя

; (5.6)

, (5.7)

где - сверхпереходная ЭДС;

- индуктивное сопротивление;

А;

А.

Определим суммарный ток короткого замыкания

. (5.8)

Определим суммарный ударный ток

. (5.9)

Определим для точки К1 суммарный ток короткого замыкания и суммарный ударный ток по формулам (6.8), (6.9)

А;

А.

Выполним расчет для точки короткого замыкания К2.

Выберем кабель, идущий от шины к синхронному двигателю СД-320 кВт. Ток, протекающий через СД-320 кВт равен 29,43 А, значит, выбираем медный кабель сечением мм² ( Ом/км, Ом/км). Определим сопротивления кабеля, приняв длину кабеля от шины до точки К2 равной 10 м,

; (5.10)

; (5.11)

; (5.12)

. (5.13)

Для меди Ом·мм² – удельное сопротивление материала кабеля.

Ом·км;

;

;

.

Определим по формуле (5.3) ток короткого замыкания для точки К2

А.

Определим постоянную времени затухания апериодической составляющей по формуле (5.5)

.

При выбираем .

Определим ударный ток по формуле (5.4)

А.

Определим ток подпитки от синхронного двигателя

А.

Определим для точки К2 суммарный ток короткого замыкания и суммарный ударный ток по формулам (5.8), (5.9)

А;

А.

Расчет для точки короткого замыкания К3 такой же как и для точки К1, т. к. для сети 6 кВ сопротивлением шины можно пренебречь, поэтому токи будут такими же как для точки К1.

Рассчитаем токи короткого замыкания для стороны с напряжением 0,4 В.

а) б)

а) Расчетная схема на 6 кВ; б) схема замещения

Рисунок 5.2 – Схема на 0,4 кВ

Расчет токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ ведут в именованных величинах. Так как мощность трансформатора 40 МВА более чем в 50 раз больше мощности цехового трансформатора 560 кВА, то мощность системы неограниченна и напряжение 0,4 кВ неизменно.

Заданное значение сверхпереходного тока = 35кА - начальное значение периодической составляющей.

Рассчитаем сопротивление системы по формуле

; (5.14)

Ом.

Определим сопротивление цехового трансформатора в относительных единицах

; (5.15)

, (5.16)

где ΔP_к – мощность опыта короткого замыкания, ΔP_к = 2 кВт,

S_нт – номинальная мощность трансформатора, S_нт = 630 кВА;

U_к – напряжение опыта короткого замыкания (U_к = 8 %);

;

.

Определим сопротивления цехового трансформатора в приведении к 400 В

; (5.17)

; (5.18)

; (5.19)

Ом;

Ом;

Ом.

При расчете считаем, что известны сопротивления контактов автоматов 0,08 мОм; автоматов 0,3 мОм; пускателей 0,3мОм; контактов разъединителей и пускателей 0,08 мОм; переходные сопротивления контактов 0,015 мОм.

Выберем кабель идущий от трансформатора к выключателю по длительно допустимому току. Так как сила тока на ШНВ-3 составляет 152,85 А, то выбираем медный кабель сечением 70 мм² (I_доп. = 245 А). Удельные активные и реактивные сопротивления кабеля составляют Ом/км и Ом/км . Приняв, что длина участка кабеля до точки короткого замыкания К1 составляет км. Вычислим активное и реактивное сопротивления кабеля

Ом;

Ом.

Определим ток короткого замыкания в точке К1

Ом.

Определим ударный коэффициент по формуле (5.5)

.

При выбираем .

Определим ударный ток

А.

Рассчитаем ток короткого замыкания для точки К2.

Выберем шину по допустимому току. По этой шине протекают следующие токи

; (5.20)

А.

Выбираем плоскую медную шину размерами 40×4 мм, I_доп = 625 А, Ом/км, Ом/км (расстояние между фазами 10 мм). Примем длину шины до точки К2 равной l = 0,01 км, тогда

Ом;

Ом.

Определим ток короткого замыкания для точки К2

А.

Рассчитаем ударный ток

.

При выбираем .

А.

Рассчитаем ток короткого замыкания в точке К3.

Выберем кабель, идущий от шины до компрессора К-1. Сила тока протекающего по кабелю составляет 126,96 А, тогда выбираем медныый кабель с сечением 50 мм², I_доп = 200 А, R₀ = 0,37 Ом/км, X₀ = 0,0625 Ом/км.

Примем длину кабеля от шины до электроприемника равной l = 0,05 км. Определим сопротивления кабелей

Ом;

Ом.

Определим ток короткого замыкания для точки К3

А.

Рассчитаем ударный ток

.

При выбираем .

А.