2 Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов КЗ производим без учета подпитки со стороны нагрузок. Согласно [4] влияние асинхронных электродвигателей на токи КЗ не учитывается при мощности электродвигателей до 100 кВт в единице, если электродвигатели отделены от места КЗ одной ступенью трансформации, а также при любой мощности, если они отделены от места КЗ двумя или более ступенями трансформации либо если ток от них может поступать к месту КЗ только через те элементы, через которые проходит основной ток КЗ от сети и которые имеют существенное сопротивление (линии, трансформаторы и т. п.).

Поскольку у трансформаторов 35 кВ мощностью 2,5 МВ·А и менее сопротивление X_тр, соответствующее крайним положениям регулятора РПН, мало отличается от среднего, расчет токов КЗ производим для случая, когда регуляторы напряжения трансформаторов находятся в среднем положении.

Расчет выполняем в именованных единицах.

Сопротивление системы:

, (2.1)

где – базовое напряжение ( = 10,5 кВ);

– мощность КЗ, МВ·А.

Ом;

Ом.

Ток трехфазного КЗ в точке К:

, (2.2)

где – полное сопротивление от источника питания до расчётной точки КЗ, Ом.

Установившееся значение тока двухфазного КЗ определяется по значению тока трёхфазного КЗ:

. (2.3)

Результаты расчета токов КЗ сводим в таблицу (табл. 2.1). Все сопротивления приведены к шинам 10 кВ районной подстанции.

Таблица 2.1 – Расчет токов КЗ

Точка КЗ	Параметры схемы
Точка КЗ	R, Ом	X, Ом	Z, Ом	, А	, А
К1	0,437	1,616	1,674	3621	3136
К2	0,852	4,483	4,563	1329	1151
К3	7,656	10,574	13,055	464	402
К4	10,017	20,200	22,546	269	233

2.1 Расчет токов замыкания на землю

В сетях с незаземленной нейтралью ток замыкания на землю может проходить только через емкости фаз по отношению к земле.

Замыкание на землю одной из фаз вызывает появление напряжения нулевой последовательности, которое сдвигает напряжения незамкнувшихся фаз по углу и увеличивает их до размеров линейного напряжения по отношению к земле. При этом земля получает напряжение замкнувшейся фазы. Треугольник линейных напряжений не искажается, поэтому потребители, включенные на линейные напряжения, продолжают работать нормально.

При значительной величине тока замыкания на землю создаются условия для возникновения в месте повреждения перемежающейся дуги. Последняя может привести к существенным перенапряжениям в сети, опасным для изоляции. Величина тока замыкания на землю может быть уменьшена с помощью дугогасящих катушек, включаемых в нейтрали трансформаторов.

Согласно [4] компенсация емкостного тока замыкания на землю в сетях напряжением 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, должна применяться при значениях этого тока в нормальном режиме более 10 А.

Ток замыкания на землю для воздушных сетей находится по формуле

, (2.1)