РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР УСТАВОК ТОКОВЫХ ЗАЩИТ
В тяговых сетях существует опасность того, что токи короткого замыкания могут быть соизмеримы с максимальными рабочими токами, поэтому необходимо рассчитать минимальные токи короткого замыкания для двух точек – на посту секционирования и на шинах соседней подстанции.
Расчет токов короткого замыкания производится по расчетной схеме рис. 4 и схеме замещения рис. 5
Расчётная схема
Рис. 4.
Схема замещения
Для точки К1 Для точки К2
Рис. 5.
Для тяговой сети постоянного тока минимальный ток короткого замыкания в точке К1:
, (5.1)
где Ud0 - напряжение холостого хода на шинах тяговой подстанции, равное 3650 В;
р - возможное снижение напряжения в первичной сети, р=0,05;
- падение напряжения в дуге в месте короткого замыкания, принимаемое равным 150-200 В;
lk - расстояние до точки короткого замыкания, равное при расположении поста секционирования посередине L/2;
ρ – внутреннее сопротивление тяговой подстанции;
R0 – сопротивление линии отсоса; определяется из условия, что сечение отсоса должно быть не менее трех сечений тяговой сети, а длина в пределах от 0,2 до 0,5 км;
RП – сопротивление питающего фидера, может быть рассчитано из условия, что сечение фидера не менее сечения подвески, а длина в пределах от 0,2 до 0,5 км.
Внутреннее сопротивление тяговой подстанции
, (5.2)
где:
SКЗ – мощность короткого замыкания на шинах высшего напряжения тяговой подстанции;
nПТ – число параллельно работающих понижающих трансформаторов;
uКПТ% - напряжение короткого замыкания понижающего трансформатора;
uКВТ% - напряжение короткого замыкания преобразовательного трансформатора;
nВТ – число параллельно работающих преобразовательных трансформаторов;
Idн - номинальный ток агрегата;
Udн - номинальное напряжение на шинах тяговой подстанции, равное 3300 В;
А – коэффициент наклона внешней характеристики агрегата, равный 0,26 для двенадцатипульсовых схем выпрямления;
nВ – число параллельно работающих выпрямительных агрегатов;
(А)
При коротком замыкании в точке К2 отключится фидер подстанции Б3 и место КЗ будет питаться по трем фидерам. В этом случае минимальный ток короткого замыкания можно определить по формуле:
(5.3)
где Rк – общее сопротивление до точки КЗ.
(5.4)
(5.4)
(5.4)
(А)
На постоянном токе уставка быстродействующего выключателя фидера тяговой подстанции должна соответствовать условию:
Уставка быстродействующего выключателя поста секционирования должна соответствовать условию:
Очевидно, что вышеприведённые условия при таких токах уставок выполняются.