РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Расчет токов короткого замыканиянапряжением выше 1000В

Короткие замыкания являются одним из аварийных режимов работы электроустановок, сопровождающиеся резким увеличением тока, поэтому электрооборудование должно быть устойчивым к токам короткого замыкания и выбираться с учетом величин этих токов.

Расчет токов короткого замыкания в сетях выше 1000 В производится в относительных единицах. Составляется расчетная схема и схема замещения.

2 kKbFPobbWr4p9S4tVhwbSmwoLSn/za5Wg0m/suESspmaHrrqM+1Vuj0qrUcvw8cSRKAh/Iv/3HsT 508W8HgmXiDXdwAAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEA2+H2y+4AAACFAQAAEwAAAAAAAAAAAAAA AAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQBa9CxbvwAAABUBAAALAAAA AAAAAAAAAAAAAB8BAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQABgAIAAAAIQDM1ISrwgAAANwAAAAPAAAA AAAAAAAAAAAAAAcCAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAMAAwC3AAAA9gIAAAAA " adj="0,,0" path="m42792,25778nfc40796,35901,31918,43199,21600,43200,9670,43200,,33529,,21600,,9670,9670,,21600,,33529,,43200,9670,43200,21600v,1216,-103,2431,-308,3630em42792,25778nsc40796,35901,31918,43199,21600,43200,9670,43200,,33529,,21600,,9670,9670,,21600,,33529,,43200,9670,43200,21600v,1216,-103,2431,-308,3630l21600,21600r21192,4178xe" filled="f"> u lKbDIYbbRiZKvUqLNceGClvKKioe+ZfVYLLPfLyF/EUtT339kQ0qO7wrrWfTcb8GEWgM/+I/99HE +UkCv8/EC+T2BwAA//8DAFBLAQItABQABgAIAAAAIQDb4fbL7gAAAIUBAAATAAAAAAAAAAAAAAAA AAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10ueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAFr0LFu/AAAAFQEAAAsAAAAA AAAAAAAAAAAAHwEAAF9yZWxzLy5yZWxzUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAAwc3GfBAAAA3AAAAA8AAAAA AAAAAAAAAAAABwIAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAAAwADALcAAAD1AgAAAAA= " adj="0,,0" path="m42792,25778nfc40796,35901,31918,43199,21600,43200,9670,43200,,33529,,21600,,9670,9670,,21600,,33529,,43200,9670,43200,21600v,1216,-103,2431,-308,3630em42792,25778nsc40796,35901,31918,43199,21600,43200,9670,43200,,33529,,21600,,9670,9670,,21600,,33529,,43200,9670,43200,21600v,1216,-103,2431,-308,3630l21600,21600r21192,4178xe" filled="f"> S_c = 600МВА

х_о.с = 0,5

х_с=0,083

ℓ = 4,8 км

35кВ К1 x₀ = 0,4 Ом/км

х_вл=0,142

S_н1 = S_н2=10 МВА 37кВ К1

u_к = 7,5 %

х_тр=0,75

10кВ К2

10,5кВ К2

Рисунок 7.1 Расчетная схема Рисунок 7.2 Схема замещения

Для определения токов короткого замыкания принимаютсябазисные условия

1) S_б = 100 МВА,

2) U_б = 1,05·U_H (7.1)

U_б1 = 1,05·U_H₁= 1,05 · 35 = 37кВ

U_б2 = 1,05·U_H₂= 1,05·10 = 10,5кВ

3) (7.2)

кА

Определяются базисные сопротивления элементов схемы

а) для системы

(7.3)

о.е.

б) для воздушной линии

, (7.4)

где х₀ – удельное индуктивное сопротивление, для ВЛ х₀ = 0,4Ом/км.

о. е.

в) для трансформаторов

, (7.5)

о. е.

Определяется результирующее сопротивлениедля точки К-1

х_рез1 = х_с+ х_вл(7.6)

х_рез1 = 0,083 +0,142 = 0,225 о. е.

Определяются ток короткого замыкания в точке К-1

(7.7)

кА

Мгновенное значение ударного тока трехфазного короткого замыкания i_у, кА, определяется по формуле

i_у = ×k_у×I_к, (7.8)

где k_у- ударный коэффициент, k_у = 1,8.

i_ук1= ×1,8×6,88 = 17,5 кА

Мощность короткого замыкания S_0,2, МВА, определяется по формуле

S_0,2 = ×U_б× I_0,2 (7.9)

S_{0,2 1} = ×37×6,88 = 440 МВА

Расчет для точки К-2 проводится аналогично.

х_рез2 = х_рез1+ х_тр

х_рез2 = 0,225+ 0,75= 0,975 о. е.

Определяется ток короткого замыкания в точке К-2

(7.10)

кА

i_у2 = ∙ 1,8 ∙ 5,64 = 14,35 кА

S_{0,2 2} = ×10,5×5,64=102,4 МВА

Данные сводятся в таблицу 7.1.

Таблица 7.1Токи и мощности коротких замыканий

Расчетная точка	U_н, кВ	х_рез, о.е.	I_к,кА	i_у,кА	S_к,МВА
К₁	35	0,225	6,88	17,5	440
К₂	10	0,975	5,64	14,35	102,4

Расчет токов короткого замыкания напряжением до 1000 В

Производится в именованныхединицах. Определяется ток короткого замыкания на шинах 0,4 кВ в КТП.

Составляется расчетная схема и схема замещения.

К2 К2

10,5кВ S_к2=98,17МВА

х_с=1,63 мОм

S_н=400 МВА х_тр=17 мОм

r_тр=5,9 мОм

АВ

x_а=0,084 мОм

ТТ

r_а=0,12 мОм

К3

0,4В r_ка=0,25 мОм

x_тт=0,07мОм

r_тт=0,05мОм

x_ш=0,555 мОм

r_ш= 0,472 мОм

К3

Рисунок 7.3 Расчетная схема Рисунок 7.4 Схема замещения

Определяются сопротивление элементов схемы.

Для системы

(7.11)

где = 400 В

мОм

Сопротивления силового трансформатора (r_т, х_т), автоматического выключателя (r_а, х_а, r_к.а), трансформатора тока (r_тт, х_тт) определяются по таблицам из справочников.

Сопротивления трансформатораТМ-400/10: r_т= 5,9; х_т= 17.

Ток на низшем напряжении составляет I_р.НН = 473,8А (таблица 1.1, с учетом потерь на КТП).

Если расчетный ток менее 600 А, то по справочным данным выбираются автоматический выключатель и трансформатор тока, а также их активные и индуктивные сопротивления.

- автоматический выключатель с номинальным током I_н= 600А с сопротивлениями r_а = 0,12мОм, r_к.а=0,25мОм, х_а = 0,084мОм

- трансформатор тока ТТ- 600/5 с сопротивлениями r_тт= 0,05мОм; х_тт=0,07мОм.

Принимаются сборные медные шины сечением 40×4 мм с допустимой нагрузкой I_доп = 625 А с r₀= 0,222 мОм/км; х₀= 0,189 мОм/км.

Сопротивления сборных шин

(7.12)