Расчёт токов короткого замыкания

По электрической сети и электрооборудованию в нормальном режиме работы протекают токи, допустимые для данной установки. При нарушении электрической плотности изоляции проводов или оборудования в электрической сети внезапно возникает аварийный режим короткого замыкания, вызывающий резкое увеличение токов, которые достигают огромных значений.

Значительные по величине токи короткого замыкания представляют большую опасность для элементов электрической сети и оборудования, так как они вызывают чрезмерный нагрев токоведущих частей и создают большие механические усилия. При выборе оборудования необходимо учесть эти два фактора для конкретной точки сети. Для расчёта и согласования релейной защиты также требуются токи короткого замыкания.

Для расчётов токов короткого замыкания составляется расчётная схема и схема замещения.

Расчёт токов короткого замыкания в высоковольтной сети.

Токи короткого замыкания в высоковольтной сети определяются в следующих точках: на шинах распределительной подстанции, на шинах высокого напряжения наиболее удалённой ТП и на шинах высокого напряжения расчётной ТП-6.

Токи короткого замыкания определяются методом относительных базисных или именованных величин. За основное напряжение принимается напряжение равное U_осн. =1,05 U _ном.. Ток трёхфазного короткого замыкания определяется по формуле,

,

где Z – полное сопротивление до точки короткого замыкания, Ом.

,

где - активное сопротивление провода до точки короткого замыкания, Ом;

- реактивное сопротивление провода до точки короткого замыкания, Ом;

- реактивное сопротивление системы, Ом.

,

где S_к – мощность короткого замыкания на шинах высоковольтного напряжения, мВּА.

Ток двухфазного короткого замыкания определяется по формуле,

.

Ударный ток определяется по формуле,

.

где к_уд – ударный коэффициент, который определяется по формуле,

,

где Т_а – постоянная времени затухания, определяется по формуле,

.

Расчёт токов короткого замыкания в сети 0,38кВ.

Токи короткого замыкания в сети 0,38 кВ определяются в следующих точках: на шинах 0,4 кВ ТП-6, и в конце каждой отходящей линии.

За основное напряжение принимается напряжение равное U_осн. =1,05 U _ном.. Ток трёхфазного короткого замыкания определяется по формуле 17.1. Полное сопротивление участка сети определяется по формуле,

,

где х_тр – реактивное сопротивление трансформатора, Ом;

r_тр – активное сопротивление трансформатора, Ом.

Реактивное сопротивление трансформатора определяется по формуле,

,

где U_к.р.% - реактивная составляющая тока короткого замыкания, %;

S_ном. – мощность трансформатора 35/0,4 кВּА.

активное сопротивление трансформатора определяется по формуле,

,

где U_к.а.% - активная составляющая тока короткого замыкания, %.

Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле,

,

где - полное сопротивление трансформатора току короткого замыкания на корпус, Ом, (таблица 29 приложение 1 [1]);

- полное сопротивление петли фазного и нулевого провода, Ом.

,

где - активное сопротивление фазного провода, Ом;

- активное сопротивление нулевого провода, Ом;

- реактивное сопротивление фазного провода, Ом;

- реактивное сопротивление нулевого провода, Ом.

Результаты расчётов токов короткого замыкания заносятся в таблицу 17.1.

Таблица17.1

Точка к.з.	rл, Ом	хл, Ом	z,Ом	zп,, Ом	Та	куд	I(3), кA	I(2), кA	I(1), кA	iуд, кА