Расчет токов короткого замыкания для выбора аппаратов

Расчет токов КЗ удобнее вести в относительных базисных единицах в следующей последовательности.

1. Выбираются базисные напряжения и мощность. За базисное напряжение принимается среднее номинальное напряжение той ступени, где рассматривается КЗ. За базисную мощность целесообразно принять мощность, равную заданному значению S_КЗ.

2. Составляется схема замещения, в которую все элементы

3. (трансформаторы, линии и т.д.) вводятся своими индуктивными

сопротивлениями. Все сопротивления приводятся к базисным условиям [5].

4. Постепенным преобразованием схемы замещения определяется результирующее сопротивление относительно точки КЗ и находятся начальные значения токов КЗ для каждой точки КЗ..

5. Определяется действующее значение периодического тока КЗ в начальный момент времени t=0 по выражению:

где Е_*бi – ЭДС i -го источника в относительных базисных единицах

(о.б.е.); Х_*бi – суммарное сопротивление i – го источника относительно точки КЗ в о.б.е., I_б – базисный ток в кА, определяемый для той ступени напряжения, на которой рассматривается короткое замыкание (в дальнейшем символы «*» и «б» опущены).

Для систем, связанных с шинами 110 – 500 кВ, ЭДС Е_С можно принять равной 1,0 ое, ЭДС обобщенной нагрузки – 0,85 ое.

Для выбора выключателей следует рассчитать значения периодической (I_пt) и апериодической (i_at) составляющих тока КЗ для момента начала расхождения контактов выключателя t=t. Для проверки аппаратов на действие токов КЗ следует определить ударный ток (i_уд), а так же импульс квадратичного тока КЗ (В_к).

Значение апериодической составляющей тока КЗ (i_at) может быть определено по следующему выражению:

i_аt = Ö2 I_п0 × , (6)

где t = t_{рз min} + t_сов ; t_{рз min} – минимальное время срабатывания релейной защиты (РЗ), для быстродействующей РЗ принимается равным 0,01 с.; t_сов – собственное время отключения выключателя; Т_а = x/wr - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ Ударный ток КЗ – это наибольшее мгновенное значение тока КЗ, возникающее приблизительно через 0,01 секунды после возникновения короткого замыкания. Ударный ток КЗ определяется по выражению:

i_уд = Ö2 I_п0 К_у, (7)

где – ударный коэффициент.

Значение постоянной времени затухания апериодической составляющей Т_а

находится путем сворачивания схем замещения сети, составленных отдельно по x и по r. Однако, при выполнении данной работы можно воспользоваться приближенными данными, которые изложены в табл. 3.8 [5].