Расчет токов короткого замыкания

Методика расчета

Рассчитать токи короткого замыкания (КЗ) – это значит:

- по расчетной схеме составить схему замещения, выбрать точки КЗ;

- рассчитать сопротивления;

- определить в каждой выбранной точке 3 – фазные, 2 – фазные, и 1 – фазные точки КЗ, заполнить «Сводную ведомость токов КЗ».

- Схема замещения представляет собой вариант расчетной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи – электрическими. Точки КЗ выбираются на ступенях распределения и на конечном электроприемнике.

Точки КЗ нумеруются сверху вниз, начиная от источника.

- Для определения токов КЗ используется следующие соотношения:

а) 3 – фазного, кА:

где линейное напряжение в точке КЗ, кВ;

полное сопротивление до точки КЗ, Ом;

б) 2 – фазного, кА:

в) 1 – фазного, кА:

где фазное напряжение в точке КЗ, кВ;

полное сопротивление петли «фаза – нуль» до точки КЗ, Ом;

полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Ом;

г) ударного, кА

где ударный коэффициент, определяется по графику.

д) действующего значения ударного тока, кА:

где q – коэффициент действующего значения ударного тока,

- Сопротивления схем замещения определяются следующим образом.

1. Для силовых трансформаторов расчетным путем из соотношений

 

где потери мощности КЗ, кВт;

напряжение КЗ,%;

полная мощность трансформатора, кВ*А.

2. Для токовых трансформаторов по таблице 1.9.2.

3. Для коммутационных и защитных аппаратов по таблице 1.9.3. Сопротивления зависят от аппарата.

4. Для ступеней распределения по таблице 1.9.4.

5. Для линий ЭСН кабельных, воздушных и шинопроводов из соотношений

где удельные активное и индуктивное сопротивления, мОм/м;

протяжность линии, м.

Удельные сопротивления для расчета 3 – фазных, 2 – фазных токов КЗ определяются по таблицам 1.9.5. – 1.9.7.

При отсутствии данных можно определить расчетным путем:

где сечение проводника, м

удельная проводимость материала, м/(Ом* м ).

Принимается м/(Ом* м ).

При отсутствии данных можно принять равным

Удельное активное сопротивление петли «фаза – ноль» определяется для любых линий по формуле

6. Для неподвижных контактных соединений значения активных переходных сопротивлений определяют по таблице 1.9.8.

- Сопротивления элементов на ВН приводятся к НН по формулам

где сопротивления, приведенные к НН, мОм;

сопротивления на ВН, мОм;

напряжение низкое и высокое, кВ.

Дано:

расчетная схема (рис. 3)

№ эл. пр. 11

0,4

18

Требуется:

- составить схему замещения, пронумеровать точки КЗ;

- рассчитать сопротивления и нанести их на схему замещения;

- определить токи КЗ в каждой точке и составить «Сводную ведомость токов КЗ».

Решение:

1. Составная схема замещения (рис. 4) и нумеруются точки КЗ в соответствии с расчетной схемой.

2. Вычисляются сопротивления элементов и наносятся на схему замещения.

- Для системы

Сопротивления приводятся к НН:

- Для трансформатора по таблице 1.9.1.

- Для трансформаторов по таблице 1.9.3.

1SF

SF1

SF

- Для кабельных линий по таблице 1.9.5.

КЛ1:

Так как в схеме 3 параллельных кабеля, то

КЛ2:

- Для ступеней распределения по таблице 1.9.4.

3. Упрощается схема замещения, вычисляются эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗ и наносятся на схему (рисунок 5):

4. Вычисляются сопротивления до каждой точки КЗ и заносятся в «Сводную ведомость токов».

5. Определяются коэффициенты (рисунок 3) и q:

6. Определяются 3 – фазные и 2 – фазные точки КЗ и заносятся в «Ведомость»:

Таблица 8 - Сводная ведомость токов КЗ.

Точка КЗ	мОм	мОм	мОм			q	кА	кА	кА	кА	мОм	кА
К1	74,5	33,5		2,2	1,0		2,1		2,1	1,8	5,5	2,01
К2	97,4	36,3		2,6	1,0		1,6	2,25	1,6	1,4	40,4	1,5
К3	103,3	136,4		0,7	1,1		1,1	1,73	1,1	0,9	47,4	1,4

 

8. Составляется схема замещения для расчета 1 – фазных токов КЗ (рис.6) и определяются сопротивления.

К1 К2 К3

Рисунок 6. Схема замещения для 1 – фазных токов КЗ

Для кабельных линий

Ответ: Результаты расчетов токов КЗ представлены в «Сводной ведомости токов КЗ».

 

М

К1

y cy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPMAAAABBgAAAAA= " filled="f"/>

К3

3 10 кВ, 50 Гц

 

>

К3

>/> Q1

АС – 3*10/1,9

10,5км, ВЛ

 

Т1

ТДЦ 125000/220

 

1SF

К1

630 А

 

3 10 кВ, 50 Гц

 

ШМА1(ШМА630) 80х5 мм 1м

SF1

К2

 

К2

 

 

 

Рис. 3 схема ЭСН расчетная

 

Рис.5 Схема Замещения упрощенная

Рис. 4 Схема замещения