Короткие замыкания в электроустановках напряжением до 1000 В

. Принимаемые допущения

В электроустановках напряжением до 1000 В допустимо:

1) использовать упрощенные методы расчетов, если их погрешность не превышает 10 %;

2) максимально упрощать и эквивалентировать всю внешнюю сеть по отношению к месту КЗ и индивидуально учитывать только автономные источники электроэнергии и электродвигатели, непосредственно примыкающие к месту КЗ;

3) не учитывать ток намагничивания трансформаторов;

4) не учитывать насыщение магнитных систем электрических машин;

5) принимать коэффициенты трансформации трансформаторов равными отношению средних номинальных напряжений тех ступеней напряжения сетей, которые связывают трансформаторы. При этом следует использовать следующую шкалу средних номинальных напряжений: 37; 24; 20; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,69; 0,525; 0,4; 0,23;

6) не учитывать влияние синхронных и асинхронных электродвигателей или комплексной нагрузки, если их суммарный номинальный ток не превышает 1,0 % начального значения периодической составляющей тока в месте КЗ, рассчитанного без учета электродвигателей или комплексной нагрузки.

 

Расчет начального значения сверхпереходного тока

Токи КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ рекомендуется рассчитывать в именованных единицах.

При составлении эквивалентных схем замещения параметры элементов исходной расчетной схемы следует приводить к ступени напряжения сети, на которой находится точка КЗ, а активные и индуктивные сопротивления всех элементов схемы замещения выражать в миллиомах.

При расчете токов КЗ в электроустановках, получающих питание непосредственно от сети энергосистемы, допускается считать, что понижающие трансформаторы подключены к источнику неизменного по амплитуде напряжения через эквивалентное индуктивное сопротивление,

,                                       

где U _ср.НН - среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке низшего напряжения трансформатора, В;

U _ср.ВН - среднее номинальное напряжение сети, к которой подключена обмотка высшего напряжения трансформатора. В;

I _к.ВН = I _п0ВН - действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, кА;

S _к - условная мощность короткого замыкания у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, MB×А.

При отсутствии данных эквивалентное индуктивное сопротивление системы в миллиомах допускается рассчитывать по формуле

,                                      (6.2)

где I _{откл.ном} - номинальный ток отключения выключателя, установленного на стороне высшего напряжения понижающего трансформатора.

Трехфазное короткое замыкание

Начальное действующее значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ (I _п0) в килоамперах без учета подпитки от электродвигателей

,                                               

где U _ср.НН - среднее номинальное напряжение сети, в которой произошло короткое замыкание, В;

R _1S, X _1S - соответственно результирующие активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи КЗ, мОм.

где Х _с - эквивалентное индуктивное сопротивление системы до понижающего трансформатора, мОм, приведенное к ступени низшего напряжения;

сопротивления прямой последовательности понижающего трансформатора, мОм, приведенные к ступени низшего напряжения сети, рассчитывают по формулам:

;   ,                                 

где S _т.ном - номинальная мощность трансформатора, кВ×А;

Р _к.ном - потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт;

U _ННном - номинальное напряжение обмотки низшего напряжения трансформатора, кВ;

При приближенном учете сопротивлений контактов следует принимать: R _к = 0,1 мОм - для контактных соединений кабелей; R _к = 0,01 мОм - для шинопроводов; R _к = 1,0 мОм - для коммутационных аппаратов;

Если вблизи места КЗ имеются синхронные и асинхронные электродвигатели или комплексная нагрузка, то начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ определять как сумму токов от энергосистемы и от электродвигателей или комплексной нагрузки.

В электроустановках с автономными источниками электроэнергии

,                                               

где  - сверхпереходная ЭДС (фазное значение) автономного источника, В. Значение этой ЭДС следует рассчитывать как и для синхронных электродвигателей; в R _1S и X _1S входят  и R _ст источника.

 О днофазное короткое замыкание

Если электроснабжение электроустановки осуществляется от энергосистемы через понижающий трансформатор, то

,                                   

В электроустановках с автономными источниками энергии

,                                    

Двухфазное короткое замыкание

Начальное значение периодической составляющей тока двухфазного КЗ

,                                              

 

В электроустановках с автономными источниками энергии

,                                              

Начальное значение периодической составляющей тока двухфазного КЗ с учетом асинхронных электродвигателей

,                                            

где  - эквивалентная сверхпереходная ЭДС (фазное значение) асинхронных электродвигателей и источника электроэнергии, В;

 

,