1.8 Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания производится для двух целей:

1. Для выбора и проверки на электрическую устойчивость высоковольтного

оборудования,

2) Для проверки на чувствительность релейной защиты трансформатора.

Расчет токов короткого замыкания производится в двух точках на высоком напряжении и в относительных базисных единицах, и на низком напряжении в именованных единицах.

Рисунок 1 Расчетная схема для определения токов короткого замыкания

L=0,5км

xо=0,08Ом/км

r о=0,62Ом/км,

Sнт=400кВА,

Uк=4,5%,

∆Pк=5,5кВт.

Расчет точки К1;

Принимаем Sбаз=100МВА, Uбаз=10,5кВ;

Расчет в относительных базисных единицах:

Так как на отходящих линиях 10кВ установим выключатель BB-TEL с мощностью отключения Sоткл= Iоткл*Uн=1,73*20*10=346МВА.

Рисунок 2 Схема замещения для К1

Определяем сопротивление системы:

хс= (41)

хс=

Определяем относительное индуктивное сопротивление кабельной линии:

хк=хо∙L (42)

хк=0,08∙0,5∙ =0.036.

где xо- индуктивное сопротивление кабеля, xо=0,08 Ом/км;

L- длинна кабеля,L=0,5 км.

Для того чтобы определить активное сопротивление кабельной линии необходимо выбрать сечение высоковольтного кабеля от 10 кВ, до цеховой подстанции участка №1.

Выбор сечения производиться по экономической плотности тока.

Sэк= , (43)

где jэк- экономическая плотность,jэк=1,2 А/ [5;табл.2.7];

Iраб max- ток рабочий максимальный.

Iраб max=1,4* (44)

Iраб max=1,4* =32.4А,

Sэк= =27 .

Выбираем кабель типа АCБ 3х35 [3.табл.2.9] Определяем удельное активное сопротивление:

ro = , (45)

где S- сечение кабеля мм²

J=32 ;

ro = =0.89Ом/км.

Определяем относительное активное сопротивление кабельной линии:

rк =rо*L , (46)

rк=0,89∙0,5 =0,4.

Сворачиваем схему относительно точки короткого замыкания;

Рисунок 3 Схема замещения для точки К1.

= + ,

=0,036+0,3=0,336,

= =0,4.

Определяем полное сопротивление цепи КЗ:

Z= , (47)

где Z – полное сопротивление.

Z= .

Определяем токи и мощности короткого замыкания:

I∞= , (48)

где Iб- ток базисный, кА.

I_б= , (49)

I_б= =5,5кА,

I∞= =10,6кА.

Определяем ударный ток короткого замыкания:

Iу= ∙Ку∙I∞, (50)

Iу=1,41∙1,03∙10,6=15,4кА.

где Ку =1,03 – ударный коэффициент. [5, рис.6.1].

Sк= , (51)

Sk - мощность короткого замыкания, МВА.

Sк= =192,3МВА.

Расчет для точки К2.

Расчет производится в именованных единицах:

Рисунок 4 Схема замещения для точки К2.

Хс= ,

где Uнн – напряжение низкого напряжения=380В;

Sк1 – мощность короткого замыкания =192,3МВА.

Хс= =0,75мОм.

Определяем относительное активное сопротивление трансформатора:

rтр= , (52)

rтр= =0,014.

Определяем относительное индуктивное сопротивление трансформатора:

хтр= , (53)

хтр= =0,043.

Определяем именованное активное сопротивление трансформатора:

rт=rрт , (54)

rт=0.014 =5.1мОм,

Определяем именованное индуктивное сопротивление трансформатора:

хт=хтр , (55)

хт=0,043 =15,5мОм.

Сворачиваем схему замещения:

(56)

Определяем полное сопротивление:

(57)

Z= =17,55Ом.

Определяем токи короткого замыкания:

I∞= , (58)

I∞= =12.5кА.

Определяем ударный ток короткого замыкания:

iу= *Kу*I∞, (59)

гдеKy- ударный коэффициент,Ky=1.2.

iy=1.41*1.2*1.25=21.15 кA.

Определяем мощность короткого замыкания:

Sк= *Uн*I∞, (60)

Sк=1,73*0,38*12,5=8,2МВА.

Таблица 6 Параметры токов короткого замыкания.

Параметры цепи к.з точка к.з	I∞, кА	iy, кА	Sк, МВА
К1	10,6	15,4	193,2
К2	12,5	21,15	8,2