Для заданной схемы сети рассчитать ток КЗ и выбрать силовой выключатель в цепи понижающего трансформатора

Расчетные выражения для определения приведенных значений сопротивлений.

Элемент ЭУ	Исх. параметр	Именованные единицы	Относительные единицы
Ген-р (G)	; , МВА
, %
ЭС (С)	, МВА
, кА
; , МВА
Тр-тр (Т)	, МВА
Реактор (LR)	, Ом
ЛЭП (W)	, Ом/км , км

- мощность КЗ энергосистемы; - номинальный ток отключения выключателя; - среднее напряжение в месту установки данного элемента

При расчете в именованных единицах все напряжения приводят к одному базовому напряжению. Пересчет сопротивлений схемы замещения и токов КЗ с одной ступени напряжения ( ) на другую ( ) производится с использованием коэффициентов трансформации между этими ступенями:

; .

Если в общую ветвь объединяются источники с разным значением сверхпереходных ЭДС , может возникнуть необходимость определения эквивалентной объединенного источника.

Для выбора и проверки электрических аппаратов на электродинамическую и термическую стойкость в режиме КЗ, а также для проверки отключающей способности выключателей необходимо рассчитать:

- начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ (для момента начала КЗ );

- периодическую составляющую тока КЗ в момент времени , где ;

- апериодическую составляющую тока КЗ в момент ;

- ударный ток КЗ.

Расчет производится по формулам:

В относительных единицах (о.е.)	В именованных единицах
, кА, где - базовый ток в кА; -базовая мощность, МВА; -среднее напряжение ступени КЗ, кВ; -результирующее сопротивление до точки КЗ (о.е.)	, кА, где , кВ; -результирующее сопротивление до точки КЗ (о.е.)

для турбогенераторов мощностью до 100 МВт равна 1,08; 100-1000 МВт 1,13; для ЭС 1,0.

Расчет

Ударный ток имеет место через 0,01 с после начала КЗ, определяется:

, где - ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ , которая определяется в зависимости от соотношения результирующих индуктивного и активного сопротивлений цепи КЗ, с: .

Определение апериодической и периодической составляющих тока КЗ для любого момента времени.

Апериодическая составляющая тока КЗ для момента времени равна: , а при условии определения ее максимального значения .

Если ЭС связана с точкой КЗ непосредственно, т.е. независимо от генераторов, распложенных вблизи места КЗ, то при трехфазном КЗ можно считать .

Выключатели выбираются 1) по напряжению U_НОМ≥U_{СЕТ.НОМ}; 2) длительному току I_{НОМ.ВЫКЛ}≥I_{НОМ.ЦЕПИ}; 3) I_{НОМ.ВЫКЛ}≥I_MAX.ЦЕПИ.

Проверку выключателей следует производить 1) на симметричный ток отключения по условию I_{ОТКЛ.НОМ}≥I_Пτ.

2) проверяется возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ , где - номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени τ; β_НОРМ – нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, % (по каталогам); -апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов τ; τ – наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения дугогасительных контактов, , где t_З.MIN=0.01c – минимальное время действия релейной защиты; t_С.В – собственное время отключения выключателя.

Если условие 1) соблюдается, а 2)-нет, то допускается проверку по отключающей способности производить по полному току КЗ: .

3) по включающей способности проверка производится по условию ; , где - наибольший пик тока включения (по каталогу); - ударный ток КЗ в цепи выключателя; - номинальный ток включения (действующее значение периодической составляющей); - начальное значение периодической составляющей тока КЗ в цепи выключателя.

4) на электродинамическую стойкость выключатель проверяется по предельным сквозным токам КЗ: ; , где - наибольший пик (ток электродинамической стойкости) по каталогу; - действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока КЗ (по каталогу).

5) на термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ: , где - ток термической стойкости по каталогу; - длительность протекания тока термической стойкости по каталогу, с; - тепловой импульс тока КЗ по расчету. Если , то условие проверки .