Расчет токов короткого замыкания

Электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения должно быть устойчивым к токам КЗ и выбираться с учетом этих токов.

На рисунке 2 приведена расчетная схема замещения.

Произведем расчет в именованных единицах, приняв за основную:

S_{ном С}=1500 МВА;

U_Б = 6,3 кВ;

x_{ном C} = 2,3.

Определим сопротивление энергосистемы:

Х₁=х_номС*U²_Б/S_номС (3.11).

гдеU_б — основная ступень напряжения, кВ;

S_{ном С} -мощность КЗ энергосистемы.

Рисунок 3- Расчетная схема замещения Сопротивление проводов и кабелей можно рассчитать по формуле:

Х_Л=l* (3.12).

гдеr₀ — активное сопротивление провода;

х₀ — реактивное сопротивление провода;

l — длина воздушной линии.

Для провода АС185/29 r₀=0,14 Ом/км, х₀=0,39 Ом/км, l = 1 км:

Х_ВЛ=1*=0,414.

Для кабеля КГХЛ 3×95 r₀=0,33 Ом/км, х₀=0,06 Ом/км, l = 0,2 км:

Х_ВЛ=0,2*.

Сопротивление силового трансформатора:

z_тр=(U_кЧU_б)/(100ЧS_ном) (3.13).

где u_k — напряжение короткого замыкания (см. табл. 2.3 и табл.2.4);

S_ном — мощность трансформатора (см. табл. 3.3 и табл.3.4).

Сопротивление трансформатора ТМ-2500/6 /0,69:

z_тр=(6,5Ч6²)/(100Ч2,5)=0,94 Ом.

z_тр=(5,5Ч6²)/(100Ч0,63)=3,14 Ом Преобразованная схема замещения представлена на рисунке 4.

Сопротивление КЗ будет равно сумме сопротивлений от сопротивления системы до точки КЗ:

X_k = У (Xc.Xn) (3.14).

Действующее значение тока КЗ (для момента начала КЗ t=0 с) в точке можно найти по формуле:

I_к=U_б/(ЧХ_к) (3.15).

гдеX_k — сопротивление цепи питания точки КЗ.

Рисунок 4-Преобразованная схема замещения Найдем ударный ток КЗ:

i_уд=ЧI³_кЧ k_уд (3.16).

где k_уд=1,8 — ударный коэффициент.

Двухфазное КЗ является несимметричным, поэтому для определения начального действующего значения тока Iк (2), при двухфазном КЗ в точке К-1 необходимо знать не только сопротивления прямой, но и сопротивления обратной последовательности элементов расчетной схемы, но в нашем случае — в целях упрощения расчетов сопротивления элементов схемы замещения обратной последовательности, принимаются равными сопротивлениям схемы замещения прямой последовательности (х1к = х2к), тогда для точки К-1:

I⁽²⁾_к=(/2)Ч I⁽³⁾_к (3.17).

Определим токи КЗ в точке К1:

X_Kmax = X_Cmax + X_ВЛ = 0,061 + 0,414 = 0,475.

I⁽³⁾_кmax=6000/Ч0,475=7293 А.

I⁽²⁾_кmax=0,87Ч7293=6391 А.

i_уд=Ч1512Ч1,8=18 565А Остальные расчет проделаем аналогичным образом, результаты расчетов токов КЗ занесем в табл. 3.2.

Таблица 3.10-Результаты расчета токов КЗ.