6.2 Расчет токов короткого замыкания ниже 1 кВ

Расчет токов короткого замыкания для сети ниже 1000 В производится в именованных единицах. При этом учитываются активные составляющие сопротивлений элементов.

Рассчитаем ток короткого замыкания в точке К-4. Построим расчетную схему для точки К-4:

Рисунок 12 – Расчетная схема для точки К-4

Схема замещения выглядит следующим образом:

Рисунок 13 – Схема замещения для точки К-4

Начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока кз :

, (0)

где – среднее номинальное напряжение сети, в которой произошло короткое замыкание, В;

, – соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивление цепи кз. Эти сопротивления равны:

; (0)

, (0)

где – эквивалентное сопротивление системы до понижающего трансформатора, приведенное к ступени низшего напряжения;

, – активное и индуктивное сопротивления кабельной линии;

, – активное и индуктивное сопротивления трансформатора;

, – активное и индуктивное сопротивления токовых катушек автоматических выключателей;

, – активное и индуктивное сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока;

, – активное и индуктивное сопротивления шин.

Определим данные параметры.

1) Эквивалентное сопротивление системы до понижающего трансформатора, приведенное к ступени низшего напряжения:

, (0)

где I_{откл.выкл} – номинальный ток отключения выключателя, при токе нагрузки I_р.н=121,3 А, номинальный ток выключателя I_ном=630 А, у которого I_{откл.выкл}=12,5 кА;

U_ср.НН – среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке низшего напряжения трансформатора, В;

U_ср.ВН – среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке высшего напряжения трансформатора, В.

мОм.

2) Активное и индуктивное сопротивления кабельной линии, приведенные к ступени низшего напряжения:

мОм; (0)

мОм,

где – коэффициент трансформации трансформатора, каскадно включенного между основной ступенью напряжения сети и приводимым элементом.

3) Активное и индуктивное сопротивления трансформатора, приведенные к ступени низшего напряжения:

мОм; (0)

мОм. (0)

4) Активное и индуктивное сопротивления токовых катушек автоматических выключателей:

мОм; =0,17 мОм по [3, табл. Б.64] при I_ном=400 А для I_п.ав=242,6 А.

5) Активное и индуктивное сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока:

мОм; мОм по [3, табл. Б.57] при k_тр=300/5 А для I_п.ав=242,6 А.

6) Активное и индуктивное сопротивления шин:

мОм;

мОм,

где , – удельные активное и индуктивное сопротивления шинопровода ШРА73 с I_ном=250 А при I_п.ав=242,6 А, мОм/м [9, табл.3];

– длина шины, м.

Тогда суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления цепи кз равны:

мОм;

мОм.

Начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока кз :

кА.

Ударный ток трехфазного кз в электроустановках с одним источником энергии (энергосистема или автономный источник) рассчитывается по формуле

=

=34,72 кА, (0)

где – момент времени, когда наступает максимальное значение тока кз , рассчитывается по формуле:

с; (0)

– угол сдвига по фазе напряжения или эдс источника и периодической составляющей тока кз., он равен:

рад; (0)

с.

Определяем ток однофазного короткого замыкания:

Если электроснабжение электроустановки осуществляется от энергосистемы через понижающий трансформатор, то начальное значение периодической составляющей тока однофазного короткого замыкания рассчитывается при m⁽¹⁾ = 3 и = + . При этом, учитывая, что суммарное сопротивление схемы замещения прямой и обратной последовательности равны, выражение для расчета тока однофазного кз имеет вид:

, кА (0)

где – суммарное активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки кз, мОм.

Схема замещения нулевой последовательности представлена на рисунке 14.

Рисунок 14 – Схема замещения нулевой последовательности

Активное и индуктивное сопротивления шин:

мОм;

мОм,

где , – удельные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности, мОм/м [9, табл.3];

Тогда суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления цепи кз равны:

мОм;

мОм.

Тогда ток однофазного кз равен:

кА.

Расчет для остальных точек выполняем аналогичным образом и сводим в таблицу 6.2.

Таблица 6.2 – Расчет токов КЗ на напряжении 0,38 кВ

Точка КЗ	, мОм	, мОм	,кА	, кА	, мОм	, мОм	, кА
К4	11,139	4,742	19,08	34,72	3,48	10,92	19,44
К5	13,6701	8,645	14,28	26,25	4,98	11,95	15,34
К6	16,3972	8,079	12,63	23,46	5,36	16,23	13,01