Глава 1 Расчет параметров короткого замыкания (п. В.3.1)

Методические указания по расчету

Расчет, по желанию студента, может быть выполнен по результатам моделирования в программном комплексе «КОРТЭС», применяемом для электрических расчетов устройств электроснабжения железных дорог (подпрограмма «Расчета режима короткого замыкания электротяговой сети переменного тока».

Результаты расчета параметров КЗ по пункту В.3.1 используются в дальнейшем для выбора видов защиты (п. В.3.3) и для составления графика селективности (п. В.3.5). Параметры КЗ, измеряемые защитой, вычисляют в проекте (работе) только для защиты одного выключателя в соответствии с заданием. Исходные данные для расчета приведены в таблице 1. В соответствии с заданием принимают схему питания межподстанционной зоны (рисунок 1 или 2) и выключатель, для которого в дальнейшем производится расчет защиты.

Если по заданию требуется рассчитать защиту фидера на тяговой подстанции, то, как правило, принимают выключатель QА (на однопутном участке, рисунок 1) или QА1 (на двухпутном участке, рисунок 2). Если же по заданию необходим расчет защиты поста секционирования, то принимают, как правило, выключатель QПВ (на однопутном участке, рисунок 1) или QПВ1 (на двухпутном участке, рисунок 2). При желании в качестве расчетных на подстанции и на посту секционирования можно принимать и другие выключатели.

Для точных расчетов используются комплексные величины сопротивлений, напряжений и токов с учетом сопротивления троса группового заземления и сопротивления дуги в месте КЗ. В проекте (работе) все вычисления можно выполнять с использованием модулей сопротивлений, напряжений и токов.

К параметрам КЗ, измеряемым защитой, относятся:

I_Q - ток, протекающий через заданный выключатель Q (например, I_{QA 1} , для выключателя QA1);

Z_Q - сопротивление, измеряемое защитой этого выключателя Q;

U _ш - напряжение на тех шинах, к которым подключен выключатель Q.

Если выключатель Q (например, QА1) расположен на подстанции А, то U _ш= U_A, где U_A - напряжение на шинах подстанции А. Если выключатель Q расположен на посту секционирования ПС (например, QПВ1), то U _ш= U _ПС, где U _ПС - напряжение на шинах поста секционирования.

При расчете по п. В.3.1 соблюдается следующий порядок.

В межподстанционной зоне намечаются расчетные точки КЗ. Они выбираются на шинах одной и второй подстанций, на посту секционирования и равномерно по 4-5 точек между каждой подстанцией и постом секционирования. Всего 11-13 точек или более. При вычислении на ЭВМ расчетные точки КЗ принимают через каждые 2 км.

Вычисляют сопротивления Z_п тяговых подстанций для режимов максимума и минимума энергосистемы. Напряжения и параметры обеих подстанций принимают одинаковыми.

Для каждой расчетной точки вычисляют сопротивления результирующей схемы замещения Z_A , Z_B, Z_AB.

Вычисляют токи подстанций I_A и I_B.

Вычисляют напряжения на шинах этих подстанций U_A и U_B, а также, в случае необходимости, напряжение на шинах поста секционирования U _ПС .

Находят ток выбранного выключателя I_Q и сопротивление Z_Q, измеряемое защитой этого выключателя Q.

По полученным данным заполняют две таблицы одинаковой формы, которая приведена на рисунке 4. В первой таблице указываются результаты вычислений для режима максимума энергосистемы, во второй - для режима минимума энергосистемы. В зависимости от числа расчетных точек каждая из таблиц может занимать более одной страницы. Пример заполнения таблицы 3 приведен в приложении Б.

По полученным данным строят графики токов выключателя I_Q, напряжения на шинах подстанции U_A или поста секционирования U _ПС (в соответствии с заданием) и сопротивления Z_Q, измеряемого защитой выключателя, в зависимости от расстояния _к до места КЗ. Примерный вид графиков приведен на рисунках 5 и 6. Оси абсцисс и ординат должны иметь шкалу численных значений.

При расчете КЗ могут использоваться данные, полученные при выполнении расчетов по дисциплине «Аварийные режимы», если эти расчеты выполнены в соответствии с данным заданием.