РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ. Коротким замыканием (КЗ) называется нарушение нормальной работы электрической установки, вызванное замыканием фаз между собой

Коротким замыканием (КЗ) называется нарушение нормальной работы электрической установки, вызванное замыканием фаз между собой, а также замыканием фаз на землю в сетях с глухозаземленными нейтралями.

Выберем в качестве расчетных точки при включенном положении секционных выключателей на ВН, СН, НН. Составим схему замещения
(рис. 5.1).

Сопротивление системы находится по формуле (5.1).

x_сi = x_Ci∙U²_б.ном / S_п/ст , (5.1)

где x_Ci – сопротивление системы в относительных единицах (по заданию);

U_б.ном – номинальное базисное напряжение
(115 кВ).

x_с1 = 1,1∙115²∙10⁶ / 78,6∙10⁶ = 185 Ом.

x_с2 = 0,7∙115²∙10⁶ / 78,6∙10⁶ = 117,8 Ом.

 

Напряжение системы: U_с1 = U_с2 = 115

 

 

Рис. 5.1. Схема замещения

 

Активные и индуктивные сопротивления обмоток трансформатора сведены в табл. 5.1.

 

 

Таблица 5.1.

Активные и реактивные сопротивления обмоток трансформатора

Активное сопротивление обмотки ВН RТВ, Ом	0,5
Активное сопротивление обмотки СН RТС, Ом	0,5
Активное сопротивление обмотки НН RТН, Ом	0,5
Индуктивное сопротивление обмотки ВН xТВ, Ом
Индуктивное сопротивление обмотки СН xТС, Ом
Индуктивное сопротивление обмотки НН xТН, Ом	13,6

 

Активное суммарное сопротивление ЛЭП:

R_лi∑ = R_лi∙ R_лi / R_лi+ R_лi = R_лi/2, (5.2)

R_л1∑ = 7,9 / 2 = 4 Ом.

R_л2∑ = 14,9 / 2 = 7,5 Ом.

Индуктивное суммарное сопротивление ЛЭП:

x_лi = x_лi / 2, (5.3)

x_л1∑ = 16,8 / 2 = 8,4 Ом.

x_л2∑ = 31,5 / 2 = 15,8 Ом.

Схема замещения примет вид (рис.5.2).

Рассмотрим расчет тока КЗ в точке К-1.

Схема замещения представлена на рис.5.3.

С помощью вычислений преобразуем схему к простейшему виду (рис.5.3).

x₁ = x_с1 + x_л1∑ = 185 + 8,4 = 193,4 Ом.

x₂ = x_с2 + x_л2∑ = 117,8 + 15,8 = 133,6 Ом.

U_с = U_с1 = U_с2 = 115 кВ.

x_∑ = x₁∙ x₂/ x₁+x₂ =193,4∙133,6/193,4+133,6 = 79 Ом.

R_∑ = R_л1∑∙ R_л2∑/ R_л1∑+R_л2∑ = 4∙7,5/4+7,5 = 2,6 Ом.

Z_∑ = = = 79 Ом.

 

Рис. 5.2. Схема замещения

 

 

Рис. 5.3. Преобразование схемы замещения

 

Ток КЗ в точке К-1 находится по формуле (5.4).

I_к1⁽³⁾ = U_с/Z_∑ , (5.4)

где U_с и Z_∑ - найденные ранее значения, напряжение сети и суммарное сопротивление до точки КЗ.

I_к1⁽³⁾ = 115∙10³/79 = 1,5 кА.

Постоянная времени затухания апериодической составляющей:

Т_а1 = x_∑ / ω ∙ R_∑ , (5.5)

где x_∑ и R_∑ - индуктивная и активная составляющие результирующего сопротивления расчетной схемы относительно точки КЗ;

ω – угловая частота напряжения сети.

Т_а1 = 79 / 314 ∙ 2,6 = 0,097.

Ударный коэффициент:

k_уд1 = 1 + , (5.6)

k_уд1 = 1,9.

Ударный ток:

i_уд1 = ∙ k_уд1 ∙ I_к1⁽³⁾, (5.7)

i_уд1 = 1,4 ∙ 1,9 ∙ 1,5 = 4 кА.

Дальнейший расчет токов КЗ для точек К-2 и К-3 производится аналогичным образом, полученные результаты сведены в табл.5.2.

 

Таблица 5.2.

Расчет токов короткого замыкания

Точка КЗ	Uс, кВ	R, Ом	x, Ом	Z, Ом	Iкi(3), кА	Таi	kудi	iудi , кА
К-1		2,6			1,5	0,097	1,9
К-2		3,1	90,3	90,4	1,3	0,093	1,9	3,5
К-3		3,1	97,3	97,4	1,2	0,01	1,4	1,7