ВКР Гапоненко (Электроснабжение промышленно-жилого сектора с. Некрасовка), страница 5

Рисунок 7.8 - Поопорная схема ВЛ 0,4 кВ от ТП 3

Сечение проводов на ВЛ №1-3 рассчитываем аналогично и для данной ВЛ принимаем провод СИП-1 с сечением 3×50+1×95 мм².

8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Для вычисления токов короткого замыкания составляется расчетная схема, представляющая собой упрощенную однолинейную схему установки. Расчетная схема должна соответствовать нормальному режиму работы электроустановки в условиях длительной ее эксплуатации. Кратковременные изменения в системе электроснабжения при выборе расчетной схемы не учитываются [10].

В схему включаются генераторы, силовые трансформаторы, воздушные и кабельные линии, реакторы и наносятся: параметры, необходимые для расчета: номинальные напряжения и мощности, длины линий, материал и сечения проводов (кабелей) или индуктивные сопротивления линий (при необходимости и активные сопротивления). Сопротивления выключателей, разъединителей и других аппаратов, также соединительных кабелей и шин в распределительных устройствах напряжением выше 1000 В не учитываются и сами элементы на расчетную схему не наносятся. После составления расчетной схемы на ней определяются те точки, для которых следует определить ток КЗ. Эти точки называются расчетными точками короткого замыкания. Для определения числа и мест точек короткого замыкания прежде всего нужно знать какое электрооборудование расчетной схемы подлежит проверке на устойчивость от действия токов КЗ. Расчетные точки намечаются так, чтобы по выбираемому оборудованию протекал наибольший ток КЗ, т. е. чтобы оборудование попадало в наиболее тяжелые условия.

Сопротивления элементов расчетной схемы задаются различными единицами измерения: именованными, в процентах, относительными номинальными величинами. Это вызывает необходимость для определения результирующего сопротивления цепи КЗ расчетную схему заменять эквивалентной схемой замещения, в которой бы все сопротивления были выражены в одних и тех же единицах и приведены к одинаковым условиям. Схема замещения составляется, как правило, для каждой точки КЗ. Все элементы на схемах замещения показываются в виде индуктивных и активных сопротивлений. Для установок напряжением выше 1000 В сопротивления обычно выражаются в относительных единицах, а для установок напряжением ниже 1000 В – в именованных единицах.

Все сопротивления на схеме замещения нумеруются в виде дроби, числителем которой является порядковый номер элемента, а знаменателем – его величина. На схеме замещения указываются также средние номинальные напряжения ступеней. При вычислении сопротивлений в относительных единицах все сопротивления приводятся к базисным условиям. При производстве расчетов в именованных единицах все сопротивления приводятся к той ступени напряжения, где находится расчетная точка. Схема замещения постепенно упрощается путем эквивалентных преобразований, и сводится к одному результирующему сопротивлению. При этом допустимо для определения полных сопротивлений (Z) элементов, соединенных параллельно или послевдовательно, оперировать только с модулями сопротивлений.

Расчетная схема системы электроснабжения представлена на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1 - Расчетная схема

Составленная схема замещения по исходной расчетной схеме представлена на рисунке 8.2. На рисунке определяем точки короткого замыкания у места установки оборудования. Схему составляем с учетом замещения элементов электроустановок системы электроснабжения.

Рисунок 8.2 - Схема замещения

Рассчитаем параметры элементов, представленных на схеме замещения на рисунке 8.2.

Сопротивление системы принимаем равным нулю z_с = 0.

Тогда определим активное сопротивление линий электропередачи 10 кВ до подстанции ТП1:

	(8.1)
где – удельное активное сопротивление воздушной линии, Ом/км (для провода СИП-1 Ом /км ); - длина воздушной линии, км.

Подставим значения в формулу и найдем значения активных сопротивлений линии электропередачи ВЛ 10 кВ:

_{Найдем реактивное сопротивление линий электропередачи:}

	(8.2)
где – удельное реактивное сопротивление воздушной линии (для провода СИП-1 Ом /км); - длина воздушной линии, км.

Подставим численные значения в формулу (8.2) для нахождения реактивных сопротивлений линии электропередачи ВЛ:

Рассчитаем полные сопротивления ВЛ по формуле (8.3):

(8.3)

Откуда получаем

Рассчитаем значения активных, реактивных и полных сопротивлений главного понижающего двухобмоточного трёхфазного трансформатора подстанции ТМ-250-10/0,4 параметры которого представлены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Данные трансформатора ТМ-250-10/0,4 по каталогу

Обозна-чение	Полная номинальная мощность, кВА	Uвн, кВ	Uнн, кВ	Uк, %	Ixx, %	∆Pк, кВт	∆Pхх, кВт
ТМ	250,0	10,0	0,4	4,5	1,7	3,7	0,56

Активное сопротивление двухобмоточного трансформатора определим по выражению:

	(8.4)
где - потери при коротком замыкании, кВт; U - напряжение трансформатора, В; -полная номинальная мощность трансформатора, кВА.

Реактивное сопротивление двухобмоточного трансформатора определим по выражению:

		(8.5)
где	- напряжение короткого замыкания, В.

Откуда, полное сопротивление трансформатора:

Определим сопротивления воздушной линии нагрузки напряжением 0,4 кВ для линии Л-1 (причем удельные активное и реактивное сопротивление воздушной линии для провода СИП-1 3×25+1×35 Ом /км и Ом /км):

Сопротивления воздушных линий нагрузки напряжением 0,4 кВ для линии Л-2 и Л-3 определим аналогично, а результаты расчетов сведем в таблицу 8.2.

Таблица 8.2 - Расчетные сопротивления линий 0,4 кВ Л2 и Л3

Наименование	Длина, км	, Ом	, Ом	Ом
Л-2	0,22	0,243	0,184	0,32
Л-3	0,06	0,072	0,054	0,09

Далее определим параметры сопротивлений нагрузки:

	(8.6)
где - напряжение на нагрузке, кВ; - полная мощность, потребляемая нагрузкой, кВА.

Определим полную мощность нагрузки для Л-1 по формуле:

		(8.7)
где	- потребляемый ток нагрузкой, А.

Тогда значение полного сопротивления для Л-1:

Значения для остальных нагрузок на линиях Л-2, Л-3 рассчитаем аналогично и результаты расчетов сведем в таблицу 8.3.

Таблица 8.3 - Значения параметров нагрузки для линий Л-2 и Л-3

Наименование	Длина, км	, А	, МВА	Ом
Л-2	0,22	88,62	0,07	1,105
Л-3	0,06	108,1	0,084	1,36

Выполним приведение параметров схемы (сопротивлений, напряжений, токов) к основной ступени напряжения, выбранной за основную (в выбраном месте короткого замыкания). Для точки короткого замыкания принимаем за основную ступень напряжения 10 кВ.

Выражение для приведения параметров сопротивлений:

	(8.8)
где Ucp – напряжение ступени в месте расположения элемента для приведения, В; Uср.осн – напряжение выбранной основной ступени, В.

Выполним приведение параметров линий электропередачи к основной ступени:

Определим приведенное значение сопротивления трансформатора к основной ступени: