6. Расчет токов короткого замыкания

6.1. Общие положения

Токи и мощность короткого замыкания предлагается рассматривать на стороне высшего и низшего напряжений подстанции.

Расчет тока короткого замыкания выполняется с целью выбора и проверки коммутационных аппаратов РУ высокого и низкого напряжения.

6.2. Расчет токов короткого замыкания

Составляем расчетную схему см. рис. 6.1.

Рис.6.1. Расчетная схема

По расчетной схеме составляем схему замещения см. рис.6.2.

Рис. 6.2. Схема замещения

Выбираем базисные условия:

(6-1)

- для точки К₁

- для точки К₂

(6-2)

Определяем сопротивления элементов сети.

Мощность системы

(6-3)

Сопротивление системы в относительных единицах

(6-4)

Сопротивление кабельной линии в относительных единицах

(6-5)

Для трансформаторов мощностью сопротивление в относительных единицах

(6-6)

Для трансформаторов мощностью учитывается активное сопротивление

(6-7)

где:

r_* – относительное активное сопротивление обмоток трансформатора, отнесенное к номинальной мощности

(6-8)

Относительное активное сопротивление обмоток трансформатора (при мощности трансформаторов )

(6-9)

В нашем случае номинальная мощность трансформатора составляет 1000кВА, поэтому активное сопротивление трансформатора не учитывается.

Определим результирующие сопротивление до точки К₁:

Считается, что целесообразно учитывать активное сопротивление, если .

В данном случае , поэтому активным сопротивлением пренебречь нельзя.

(6-10)

Определим результирующие сопротивление до точки К₂:

, поэтому активное сопротивление учитываем.

Определим токи и мощность короткого замыкания для точки К₁:

Действующее значение начального тока короткого замыкания

(6-11)

Формула (6-11) применяется, если расчетное сопротивление больше 3, т.е. тогда, когда нельзя пользоваться расчетными кривыми.

Действующее значение периодической составляющей тока КЗ I_ также определяются по-разному в зависимости от значения расчетного сопротивления до точки КЗ.

Расчетное сопротивление, пересчитанное на номинальную мощность источника питания.

(6-12)

При ( ) периодическая составляющая тока КЗ не изменяется и действующие значения (6-13)

В данном случае , поэтому .

При или , значение токов КЗ определяется по расчетным кривым [2-236] или [40-176]. По кривым определяются коэффициенты кратности тока К_t для моментов времени 0 и  в зависимости от значения Х_расч.

(6-14)

(6-15)

Ударный ток короткого замыкания

(6-16)

где:

К_у – ударный коэффициент.

Значения К_у приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1.

Значения коэффициента К_у в зависимости от места короткого замыкания

Место короткого замыкания	Ку
Высоковольтная сеть без учета активного сопротивления	1,8
На стороне обмотки НН трансформатора: 2500-1600 кВА 1000-630 кВА 400-100 кВА	1,4 1,3 1,2
Удаленная точка с учетом активного сопротивления	1,0
Электрические сети напряжением до 1000 В	1,11,2

В цепях с учетом активного сопротивления значения К_у определяются по кривым [2-236] или по формуле

(6-17)

где:

T_а – постоянная времени.

(6-18)

Мощность короткого замыкания

(6-19)

Определим токи и мощность короткого замыкания для точки К₂.

Первоначальный ток в момент КЗ

По таблице 6.1. принимаем для стороны НН трансформатора 1000 кВА .

Данные расчетов сводим в таблицу 6.2.

Таблица 6.2

Данные расчетов короткого замыкания

Величина Место к.з.	I кА	I КА	iу кА	Sкз МВА
Точка К1	0,72	0,72	1,8	13,08
Точка К2	14,58	14,58	26,73	10,09