Расчет токов короткого замыкания

Для расчета трехфазных и двухфазных токов короткого замыкания составляем расчетную схему для самого мощного потребителя рисунок 2 и нумеруем точки КЗ. Затем рисуем схему замещения рисунок 3 и рассчитываем сопротивления этой схемы.

Рисунок 2 – Расчетная схема ЭСН          Рисунок 3 – Схема замещения

Определяем индуктивное сопротивление ЛЭП от ГПП до ТП

                                                      (23)

где х₀ – удельное сопротивление ЛЭП, Ом/км;

Lc – длина ЛЭП, км.

Х^I_C=0,4*15=6 Ом

Определяем активное удельное сопротивление ЛЭП

(24)

где S – сечение провода ЛЭП, мм²;

ɤ – удельная проводимость материала, м/(Ом·мм²).

r₀=  = 2,08 Ом

Определяем активное сопротивление ЛЭП от ГПП до ТП

                                                (25)

R^I_c=2,08*15=31,2 Ом

Приводим найденное сопротивление к НН

                                            (26)

                                            (27)

где Uнн – напряжение с низкой стороны, кВ;

Uвн – напряжение с высокой стороны, кВ.

Rc=  = 49,92 мОм

Xc=  = 9,6 мОм

Исходя из мощности выбранного трансформатора, находим его сопротивление по справочным таблицам

Rт= 31,5 мОм; Хт=64,7 мОм; Zт^(I)=779 мОм.

Сопротивление автоматов также определяется по справочным таблицам, исходя из номинального тока автомата

R_1SF = 0,4 мОм; Х_1SF = 0,5 мОм; R_п1SF = 0,6 мОм;

R_SF1= 0,7 мОм; Х_SF1=0,7 мОм; R_пSF1=0,7 мОм;

R_SF1,1=5,5 мОм; Х_SF1,1=4,5 мОм; R_пSF1,1=1,3 мОм.

Удельное сопротивление кабельных линий находим по справочной таблице, исходя из поперечного сечения

КЛ1: r₀=12,5 мОм/м; х₀=0,104 мОм/м;

КЛ2: r₀=12,5 мОм/м; х₀=0,104 мОм/м.

Сопротивление кабельных линий рассчитываем по формулам

                                                (28)

                       (29)

где Lкл – длина кабельной линии, м.

R_кл1=12,5*6=75 мОм;

Х_кл1=0,104*6=0,624 мОм

R_кл2=12,5*18=225 мОм;

Х_кл2=0,104*18=1,872 мОм.

Для ступеней распределения выбираем активные сопротивления по справочной таблице, исходя из их назначения

R_с1=20мОм; R_с2=25мОм.

Вычисляем эквивалентные сопротивления между точками КЗ

,                      (30)

R_э1=49,92+31,5+0,4+0,6+20=102,42 мОм,

 ,                                  (31)

Х_э1=9,6+64,7+0,5=74,8 мОм,

 ,                      (32)

R_э2=0,7+0,7+25+75=101,4 мОм,

 ,                                     (33)

Х_э2=0,7+0,624=1,324 мОм,

 ,                      (32)

R_э3=5,5+1,3+225=231,8 мОм,

 ,                                  (33)

Х_э3=4,5+1,872=6,372 мОм.

Вычисляем полное сопротивление для каждой точки КЗ и записываем результаты в таблицу 10

,                                   (34)

,                                               (35)

,                                               (36)

,                                        (37)

,                                        (38)

,                                        (39)

                                         (40)

Используя соотношение R_K/Х_K, с помощью графика находим ударный коэффициент и вносим его в таблицу 10.

Коэффициент действующего значения ударного тока находим по формуле и также записываем в таблицу 10

 = 1                        (41)

Находим трехфазные токи кз для каждой из трех точек и вносим в таблицу

       (42)

Находим двухфазные токи кз для каждой из трех точек и вносим в таблицу

(43)

Находим действующие значения ударных токов кз для каждой из трех точек и вносим в таблицу

      (44)

Находим мгновенные значения ударных токов кз для каждой из трех точек и вносим в таблицу

(45)

Таблица 10 – Сводная ведомость токов КЗ

Точка кз	Rк мОм	Xк мОм	Zк мОм	Rк/Xк	Ку	q	Iк^(3) кА	iу кА	Iук^(3) кА	Iк^(2) кА	Zп мОм	Iк^(1) кА
К1	102,42	74,8	127	1,369	1	1	1,73	2,422	2,422	1,5	20	0,787
К2	101,4	1,324	102	76,6	1	1	2,16	3,02	3,02	1,9	95	0,62
К3	231,8	6,372	232	36,38	1	1	0,95	1,33	1,33	0,8	3,7	0,835

 

Для расчета однофазных токов короткого замыкания составляем схему замещения рисунок 4.

Рисунок 4 – Схема замещения для расчета однофазных токов КЗ

Рассчитываем сопротивления этой схемы.

Для кабельной линии:

                                                  (46)

                   (47)

Полное сопротивление точек КЗ:

(48)

 , 95                        (49)

, 95                               (50)

,                                               (51)

 , 3,7                       (52)

, 170                                       (53)

, 3,6                                     (54)

Рассчитываем однофазные токи КЗ для трех точек и результаты заносим в таблицу 10.

   (55)