Расчет токов КЗ в сетях напряжением выше 1 кВ

Расчет токов КЗ в установках напряжением выше 1 кВ имеет ряд особенностей по сравнению с расчетом токов КЗ в установках напряжением до 1 кВ. Эти особенности заключаются в следующем:

- активные сопротивления элементов системы электроснабжения не учитывают, если выполняется условие r_∑ < (x_∑/3), где r_∑ иx_∑ – суммарные активные и реактивные сопротивления элементов системы электроснабжения до точки КЗ;

- при определении тока КЗ учитывают подпитку от двигателей высокого напряжения: подпитку от СД учитывают как в ударном, так и в отключенном токе КЗ;

- подпитку от АД – только в ударном токе КЗ.

Для расчета токов КЗ составляют расчетную схему электроснабжения и на ее основе схему замещения (см. рисунок 23).

Рисунок 23 – Расчетная схема и схема замещения

Расчет токов КЗ выполняют в именованных или относительных единицах. Если расчет выполняют в именованных единицах, то для определения тока КЗ необходимо привести все электрические величины к напряжению ступени, на которой имеет место КЗ. В практических расчетах токов КЗ обычно вместо номинальных напряжений используют средние значения напряжений. При расчете в относительных единицах все величины сравнивают с базисными, в качестве которых принимают базисную мощность S_б и базисное напряжение U_б.

,

где Х_∑(б) – результирующее индуктивное сопротивление цепи КЗ.

Мощность КЗ в заданной точке КЗ при базовом напряжении:

.

(19)

Для определения суммарного базисного сопротивления до точки короткого замыкания определяются базисные сопротивления элементов СЭС.

Для системы

а) если задана Sк.з., то ;	(20)
б) если задана мощность трансформаторов системы Sном.тр., то
	(21)

 

Для трансформатора

а) при Sн.т. ≥ 630 кВА: ;

(22)

б) при S_н.т.< 630 кВА, для которых учитывается активное сопротивление обмоток трансформатора

(23)

- потери короткого замыкания в трансформаторе, кВА

.

(24)

Для реактора

(25)

где х_р% – индукционное сопротивление реактора;

I_{б ,} I_{н .} – базисный и номинальный ток реактора;

U_{б ,} U_{н .} – базисное и номинальное напряжение реактора.

Для линий (ВЛ, КЛ, токопроводы)

(26)

где x_{o ,} r_o – индуктивное и активное сопротивление линии на 1 км длины, Ом/км;

l – длина линии, км.

Учет активного сопротивления необходим, если r_б≥ 1/3 Х_б.

При расчетах токов трехфазного КЗ для выбора и проверки аппаратов и проводников по условию электродинамической стойкости принято считать, что максимальное мгновенное значение тока КЗ или ударный ток наступает через 0,01 ее момента возникновения короткого замыкания.

Для схем с последовательно включенными элементами ударный ток опре­деляют по выражению