12 Расчет токов короткого замыкания

Токи к.з. рассчитывают для проверки токоведущих частей и аппаратуры на термическую и динамическую стойкость, выбора грозозащитных разрядников, релейных защит и заземляющих устройств.

Рисунок 12.1 Расчетная схема:

Для выбора электрооборудования необходимо рассчитать токи нормального режима работы сети и определить токи короткого замыкания.

А)Расчет токов нормального режима:

ВЛ-35 кВ

I_раб= (12.1)

ВЛ-10 кВ

I_раб= (12.2)

На выводах ТП 35/10 кВ

I_раб= (12.3)

Б) Расчет токов короткого замыкания проводим в относительных единицах при базисных условиях:

Принимаем за S_б = 100 МВА,

S_кз = 2800 МВА

Определим параметры схемы замещения:

Рисунок 12.2 Схема замещения

Сопротивление системы энергоснабжения

где – базисная мощность(принимаемея 100 МВА)

– мощность к.з. (по заданию =2800 МВА )

1. Сопритивление линии 35 кВ

R_л= (12.4)

где r₀– удельное активное сопротивчение провода АС – 95, Ом/км

L – длинна линии 35 кВ, км.

X_л= (12.5)

где х₀– удельное активное сопротивчение провода АС – 95, Ом/км

(12.6)

R_Л ;

X_Л ;

Z_Л=

Сопротивление трансформатора 35/10 кВ

(12.6)

где – напряжение К.З трансформатора 35/10 кВ,%

– номинальная мощность трансформатора 35/10 кВ, ВА.

2. Линия 10 кВ

R_Л ;

X_Л ;

Z_Л=

Сопротивление трансформатора 10/0,4 кВ

Сопротивление линии 0,38 кВ расчитываются так же и сведены далее в таблице 12.1

Таблице 12.1 Сопротивление линии 0,38 кВ.

Линия	Длинна, км	RЛ	XЛ	ZЛ
3	0,44	91,11	83,49	123,58
2	0,04	74,54	68,31	101,11
1	0,04	28,99	26,56	39,32

Определение базисных токов 3-х фазного К.З. на стороне 10 кВ и 0,38 кВ

I_б= (12.7)

где – номинальное напряжение низкой и высокй сторон трансформатора 10/0,4 кВ, кВ.

I_б10кВ=

I_{б 0.380кВ} =

Определяем токи трехфазного, двухфазного и однофазного короткого замыкания в расчетных точках.

Расчет токов трехфазного к.з.

I _з.к.= , А (12.8)

где Z_рез– сумма всех сопротивлений на данном участке сети(трансформаторов и линий).

I_К1 = А

I_К2 = А

I_К3 = А

Остальные значения токов трех фозных коротких замыканий расчитываем по анологии и сводим для удобства в таблицу 12.2

Таблица 12.2 Токи трех фазного короткого замыкания

Номер точки К.З.	I(3)кз, A
К1	1421,082
К2	488,992
К3	1758,293
К4	3804,831
К5	721,739
К6	589,832
К7	600,083
К8	997,767
К9	1712,605
К10	977,226

Расчет токов двухфазного к.з.

= 0,87 · I_к , А (12.9)

где I_к – ток трехфазного к.з., А

=0,87∙ =1236,341А

Остальные значения токов двух фозных коротких замыканий расчитываем по анологии и сводим для удобства в таблицу 12.3

Таблица 12.3 Токи двух фазного короткого замыкания

Номер точки К.З.	I(2)кз, A
К1	1236,341
К2	425,423
К3	1529,715
К4	3310,203
К5	627,913
К6	513,154
К7	522,072
К8	868,057
К9	1489,966
К10	850,187

Расчет однофазных токов к.з.

Ток однофазного к.з., по которому проверяют чувствительность защиты, определяют в соотвествии с ПУЭ по формуле:

I⁽¹⁾ _к = (12.10)

где U_Ф– фазное напряжение, В

Z_т – сопротивление трансформатора при замыкании на корпус [3].

Z_п – полное сопротивление петли фаза-нуль до точки к.з., Ом

Z_п=l∙ (4.14)

где l – длина петли от ТП до точки к.з.

r₀ – активное сопротивление проводов линии 0,38 кВ, Ом

Примечание: формула для нахожления петли фаза – ноль подразумевает, что фазный и нулевой провода выполнены проводом одинакового сечения. Индуктивное сопротивление петли фаза – ноль для линий, выполненных проводами из алюминия равно: х_П = 0,6 Ом/км.

А

Остальные значения токов однофазных коротких замыканий расчитываем по анологии и сводим для удобства в таблицу 12.4

Таблица 12.4 Токи одна фазного короткого замыкания

Номер точки К.З.	I(1)кз, A
К5	307,3336
К6	259,1427
К7	262,8979
К8	317,7673
К9	436,8467
К10	315,6794