2.3 Особенности расчета токов кз в сетях напряжением до и выше 1кВ
В расчетах токов КЗ в сетях напряжением ниже 1кВ и выше 1 кВ имеются некоторые особенности. Так при расчете сетей напряжением выше 1 кВ принято пренебрегать величиной активного сопротивления элементов сети при условии, что Rрез≤Хрез/3. В сетях 110 кВ и выше это соотношение, как правило, выполняется. В сетях более низких напряжений следует выполнять проверку. При необходимости расчета более точных значений апериодической составляющей тока КЗ и времени ее затухания активные сопротивления следует учитывать. Учитывается также подпитка от двигателей высокого напряжения: синхронных двигателей – при расчете ударного тока и тока отключения, асинхронных двигателей – при расчете только ударного тока КЗ. Влияние асинхронных двигателей учитывается, если они непосредственно подключены к месту КЗ [7, 23, 24].
Расчеты токов КЗ могут выполняться в относительных или именованных единицах. В настоящее время с применением программных продуктов, позволяющих рассчитывать токи КЗ в сетях различной конфигурации, используются в основном расчеты в именованных единицах с заданием номинальных напряжений соответствующих участков сети или коэффициентов трансформации трансформаторов, связывающих эти участки.
При расчетах токов КЗ в электроустановках переменного тока напряжением ниже 1 кВ допускается [7, 23, 25]:
Использовать упрощенные методы расчета.
Максимально упрощать и эквивалентировать всю внешнюю сеть по отношению к месту КЗ. Индивидуально учитывать только автономные источники электроэнергии и электродвигатели, непосредственно примыкающие к месту КЗ
Не учитывать ток намагничивания трансформаторов.
Принимать коэффициенты трансформации трансформаторов равными отношению напряжений тех ступеней электрической сети, которые связывают трансформаторы.
Не учитывать влияние синхронных и асинхронных электродвигателей или комплексной нагрузки, если их номинальный ток не превышает 1% начального значения периодической составляющей тока в месте КЗ, рассчитанного без учета электродвигателей или комплексной нагрузки.
Токи КЗ в низковольтных сетях рекомендуется рассчитывать в именованных единицах. Если электроустановки предприятия получают питание непосредственно от энергосистемы, то считается, что понижающие трансформаторы подключены к источнику неизменного по амплитуде напряжения через эквивалентное индуктивное сопротивление. Значение этого сопротивления, Ом, приведенное к ступени низшего напряжения, определяется по формуле
(2.8)
где UсрНН – среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке низшего напряжения трансформатора, кВ;
UсрВН - среднее номинальное напряжение сети, к которой подключена обмотка высшего напряжения трансформатора, кВ;
Iк.ВН = Iп0BH - действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, кА;
Sк – условная мощность короткого замыкания у выводов обмотки высшего напряжения, (мощность КЗ системы у шин высокого напряжения ГПП предприятия или рассматриваемой питающей подстанции), МВА, определяемая для трехфазной сети по току КЗ в этой сети:
(2.9)
Sk или Iк задаются при выдаче технических условий на присоединение мощности предприятия к энергосистеме (сетям облэнерго или другого источника). При отсутствии данных о мощности КЗ допускается Хс определить по отключающей способности выключателя, т.е. по паспортному значению тока к.з., который может отключить выключатель, установленный со стороны питающей системы, по формуле
(2.10)
где Iотк.ном – номинальный ток отключения, кА, Uн выкл – номинальное напряжение выключателя, установленного на стороне ВН трансформаторов ГПП.
При подключении понижающего трансформатора к сети энергосистемы через воздушную или кабельную линию, а также через реактор, учитываются их активные сопротивления.