8.Расчет токов короткого замыкания

Коротким замыканием (КЗ) называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или землей, при котором токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима (ГОСТ 26522-85).

В системе трехфазного переменного тока могут быть замыкания между тремя фазами – трехфазные КЗ, между двумя фазами – двухфазные КЗ. Если нейтраль электроэнергетической системы соединена с землей, то возможны однофазные КЗ. Чаще всего возникают однофазные КЗ (60 – 92% общего числа КЗ), реже трехфазные КЗ (1 – 7%).

Причинами КЗ могут быть: механические повреждения изоляции – проколы и разрушения кабелей при земляных работах; поломка фарфоровых изоляторов; падение опор воздушных линий; старение, т.е. износ, изоляции, приводящее постепенно к ухудшению электрических свойств изоляции; увлажнение изоляции; различные набросы на провода воздушных линий; перекрытие фаз животными и птицами; перекрытие между фазами вследствие атмосферных перенапряжений. КЗ может возникнуть при неправильных оперативных переключениях, например, при отключении нагруженной линии разъединителем, когда возникающая дуга перекрывает изоляцию между фазами.

Последствиями коротких замыканий являются резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы.

Для уменьшения последствий коротких замыканий необходимо как можно быстрее отключить поврежденный участок, что достигается применением быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной выдержкой времени. Немаловажную роль играют автоматическое регулирование и форсировка возбуждения генераторов, позволяющие поддерживать напряжение в аварийном режиме на необходимом уровне. Все электрические аппараты и токоведущие части электроустановок должны быть выбраны таким образом, чтобы исключалось их разрушение при прохождении по ним наибольших возможных токов КЗ, в связи с чем возникает необходимость расчета этих величину.

1. Определяем расчетную схему:

Рисунок 1.Расчетная схема КЗ

2. Составляем схему замещения:

Рисунок 2. Схема замещения

Определяем результирующее сопротивление до точек КЗ:

Определяем установившийся ток КЗ для каждой точки:

Определяем ударный ток КЗ для каждой точки:

Где ударный коэффициент равный 1.8-для ВЛЭП, =1.3 для КЛЭП выше 1000В.

Определяем токи КЗ:

Определяем токи подпитки:

Определяем токи КЗ с учетом подпитки

Таблица №8. Данные расчетов токов КЗ.

№КЗ
1	0,09	2,1	1,47	1,8	6,7	16,69	11,91	64,8	6,24	16,69	12,49
2	1,17	4,88	2,4	1,3	4,28	7,83	6,71	39,6	3,82	7,83	7,29
3	10,4	2,56	3,6	1,3	3,01	5,5	7,88	26,5	2,55	5,5	7,46