25. Расчет токов к.З. В сэ предприятий для выбора элементов. Расчет тока трехфазного кз.

Определение начального действующего значения периодической составляющей.

Полное сопротивление ветви вычисляется по известному активному и реактивному сопротивлениями.

Если активное сопротивление ветви не превышает 30% ее индуктивного сопротивления, то определение периодической составляющей тока КЗ производится при условии . В электроустановках напряжением ниже 1 кВ учет активного сопротивления при расчете Iп0 является обязательным.

В электроустановках напряжением выше 1 кВ как правило , поэтому

Определение апериодической составляющей.

Наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока трехфазного КЗ принимается равным амплитуде начального значения периодической составляющей, кА,

Значение апериодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени определяется по формуле, кА:

,

где Т_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока трехфазного КЗ

.

Средние значения времени затухания апериодической составляющей, а также значение ударного коэффициента можно определить по табл. 10.2.

Таблица 10.2

Средние значения отношения постоянной времени и Та ударного коэффициента для характерных радиальных ветвей системы электроснабжения напряжением выше 1 кВ

Точка КЗ	Ветвь		Та
К-1	Энергосистема	10	0,03	1,72
К-2	Энергосистема и ВЛ 110-220 кВ	15	0,05	1,8
К-3	Энергосистема ВЛ и трансформатор ГПП 25-80 МВА	35-50	0,12-0,16	1,92-1,94
К-4	Линейный реактор	72 35	0,23 0,11	1,96 1,91
К-5	Трансформатор 10(6)/0,4-0,69 кВ	6-10	0,02-0,03	1,6-1,7
К-6	Кабельная линия 10(6) кВ длиной 200-300 м	3	1,4	0,01
	Асинхронный электродвигатель	13	0,04	1,6
	Синхронный электродвигатель, мощностью, МВт: до 1.6 2-4 выше 4	16 22 32	0,05 0,07 0,1	1,8 1,9 1,9

Определение ударного тока кз.

Ударный ток КЗ рассчитывается для момента времени t=0.01 с по формуле

.

Пример расчета тока КЗ:

Произведем расчет токов короткого замыкания (трехфазное КЗ) в следую­щих точках:

• на линейных вводах высшего напряжения трансформатора ППЭ;

• на секции шин 6 кВ;

• на шинах 0,4кВ наиболее мощной цеховой подстанции.

Расчет ведем по схеме:

Р ис.10.1. Принципиальная схема расчета токов КЗ и схемы замещения.

Исходные данные для расчета: мощность энергосистемы 1400 кВА, напряжение питания подстанции 110 кВ, воздушная линия электропередачи АС -120/19 протяженностью 11 км, силовой трансформатор, установленный в пункте приема электрической энергии ТРДН-40000/110/6. Для электронсбжения цеха применяется двухтрансформаторная КТП ТМ-2500/6/0,4. Нагрузка КТП 2800 кВА.

Расчет токов короткого замыкания на линейных вводах высшего напряжения трансформатора ППЭ (в точке К-1).

Принимаем за базисное условие ,

.

Базисный ток

Сопротивление воздушной линии АС-120/19 (при 110 кВ: r₀=0,244 Ом; х₀=0,427 Ом):

Активное сопротивление системы:

Результирующее сопротивление схемы замещения до точки К-1:

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-1:

Определяем ударный коэффициент:

,

где - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с

с

Ударный ток КЗ в точке К-1:

Расчет токов короткого замыкания на секции шин 6кВ (в точке К-2).

Принимаем за базисное условие

Базисный ток

Сопротивление силового трансформатора ТРДН-40000/110/6/6

принимаем равным 3,5.

Результирующее сопротивление схемы замещения до точки К-2

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-2

Время затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания

с

Ударный коэффициент:

Расчет тока подпитки от синхронных двигателей: два по 800 кВт от цеха №1 и два по 1250 кВт от цеха №2)

Параметры двигателей:

, , ,

, , ,

Сопротивление кабельных линий электропередачи по сравнению с сопротивлением синхронных двигателей мало и им можно пренебречь.

Ток подпитки от СД цеха №1 и ударный коэффициент

Ток подпитки от СД цеха №2 и ударный коэффициент

Ударный ток КЗ в точке К-2

Расчет токов короткого замыкания в точке К-3

Систему принимаем системой бесконечной мощности, сопротивление системы равно нулю. ( , ). Расчет выполняется в именованных единицах.

Расчёт приведём для самой мощной КТП: . Каталожные данные силового трансформатора ТМ-2500/6/0,4 приведены в табл. 10.3

Таблица 10.3

Тип	Sном кВА	Uвн кВ	Uнн кВ	Pх кВт	Pк кВт	Uк %	Iх %
ТМ-2500/6	2500	6	0,4	3,85	16,5	6,5	1

Сопротивление силового трансформатора ТП1 (приведённое к низкой стороне):

Для определения сопротивлений первичной обмотки силового трансформатора, автоматического выключателя и шин подстанции необходимо вычислить рабочий максимальный ток подстанции:

Так как максимальный ток протекающий по первичной обмотки трансформатора больше 500 А ее сопротивление мало и им можно пренебречь (табл. 10. 4).