Расчет токов короткого замыкания

При составлении расчетной схемы и схемы замещения необходимо учесть активные и индуктивные сопротивления трансформаторов, шин, проводов, токовых обмоток автоматических выключателей, первичных обмоток трансформаторов тока, переходные сопротивления коммутационных аппаратов. Принимаем, что напряжение на шинах цеховой подстанции неизменно, сопротивление от источника питания до этих шин не учитываем.

Для расчета токов короткого замыкания строим схему замещение. Определяем точки КЗ на шинах 6 кВ и на шинах 0,4 В на входе электроприемников. Схема замещения представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 4.2 - Схема замещения

На подстанции установлены два трансформатора ТСЗ-1000/6/0,4 с номинальной мощностью S_тр=1000 кВА; номинальное напряжение высокой стороны трансформатора ; напряжение низкой стороны ; напряжения короткого замыкания U_к =8%, ∆Р_хх =2,2 кВт; ∆Р_к =8,12 кВт, I_xx =1,2%.

Подключение трансформатора ТСЗ-1000/6/0,4 выполнено кабелем ВБбШв4х95 длиной 30 метров.

Для расчета сопротивлений задаются базовыми величинами: напряжением U _б и мощностью S _б. За базовое напряжение принимают среднее номинальное напряжение той ступени, где производится расчет токов КЗ.

Сопротивления обмоток трансформатора, (Ом):

где S_ном– номинальная мощность трансформатора, кВА; P_кз– потери короткого замыкания, кВт; U_k % – потеринапряжения короткого замыкания;

Активное и реактивное сопротивления линий, (Ом):

где х₀ и r₀– соответственно удельная активная и реактивная сопротивления проводов, Ом/км; l – длина линии, км.

Расчет токов КЗ в точке К1.

Сопротивление трансформатора для кабельной линии на 6 кВ, питающей шаровую мельницу:

Активное сопротивление трансформатора очень маленькая, поэтому учитываем только реактивную составляющую.

Рассчитываем полное сопротивление кабельных линий. Значение r ₀и x ₀для данного кабеля равно r ₀= 0,175 Ом/км; х ₀= 0,06 Ом/км. Длиналинии l = 0,09 км.

Находим значение результирующего сопротивления:

Рассчитываем трехфазный ток КЗ:

где U_cp – среднее номинальное напряжение на той ступени, где находится точка КЗ, кВ;Z_Р – результирующее сопротивление от источника до точки КЗ, Ом.

Расчет токов КЗ в точке К2.

Сопротивление трансформатора:

Активное сопротивление трансформатора очень маленькая, поэтому учитываем только реактивную составляющую.

Рассчитываем полное сопротивление кабельных линий. Значение и

для данного кабеля равно

Находим значение результирующего сопротивления:

Рассчитываем трехфазный ток КЗ:

где U _ср – среднее номинальное напряжение на той ступени, где находится точка КЗ, кВ; Z_Р – результирующее сопротивление от источника до точки КЗ, Ом.

Расчет токов КЗ в точке КЗ.

Сопротивление трансформатора для кабельнойлинии 0,4 кВ, питающей дозатор:

Активное сопротивление трансформатора очень маленькая, поэтомуучитываем только реактивную составляющую.

Рассчитываем полное сопротивление кабельных линий. Значение r ₀ и x ₀ для данного кабеля равно r ₀= 1,16 Ом/км; х₀= 0,0675 Ом/м. Длина линии l = 0,05 км.

Находим значение результирующего сопротивления:

Рассчитываем трехфазный ток КЗ:

где U _ср – среднее номинальное напряжения на той ступени, где находится точка КЗ, кВ; Z_Р – результирующее сопротивление от источника до точки КЗ, Ом. Результаты вносим в таблицу 4.7.

Таблица 4.7 – Результаты расчета КЗ