5 Розрахунок струмів короткого замикання

5.1 Методичні рекомендації до розрахунку.

Коротке замикання (КЗ) – це ненавмисне електричне зєднання струмоведучих частин 2^х 3^х фаз або однієї фази з землею у разі заземленої нейтралі, внаслідок аварійної ситуації в системі електропостачання (механічне ушкодження, електричний пробій ізоляції і таке ін.)

При КЗ опір ланцюга від джерела живлення до точки зєднання струмоведучих частин різко падає, струми в електричних апаратах та лініях даного ланцюга зростають до небезпечних величин, оскільки перевищують струми нормального режиму навантаження в десятки разів. Для того, щоб уникнути пошкодження елементів ланцюга схеми за час його вимкнення вимикачем під дією релейного захисту (долі секунди), потрібно розрахувати очікувані параметри КЗ (струми, потужності), щоб правильно вибрати апарати за термічною і електродинамічною стійкістю до струмів КЗ.

Струми КЗ залежать не тільки від потужності енергосистеми (джерела живлення),а й від еквівалентного внутрішнього опору джерела та опору ланцюга до точки КЗ, величини яких більшістю представлені у відносних одиницях. З цієї причини розрахунок струмів КЗ виконують у відносних базисних одиницях (z_б*), тобто в одиницях, приведених до довільно прийнятої базисної потужності S_Б , кратної десяти (10;100;1000мВА). За базисні напруги U_Бі, приймаємо Uб₁ =115 кВ, Uб₂ =6,3 кВ, Uб₃=0,69 кВ, Uб₄ =10,5 кВ . За базисну потужність приймаємо Sб=100 МВА. Базисні (умовні) струми на і-му ступені напруги визначаємо за співвідношенням

, кА

, кА

, кА

, кА

, кА

За базисними величинами струму КЗ і-го ступеню напруги та сумарним опором у відносних базисних одиницях (в б. о.) до точки КЗ визначають параметри короткого замикання:

а) діюче значення струму трифазного КЗ для і-ої точки ланцюга

, кА;

б) потужність трифазного короткого замикання в ί-ій точці

, МВА;

в) струм двофазного короткого замикання

, кА;

г) миттєве значення ударного струму КЗ через півперіоду (0.01с) після

виникнення КЗ

, кА,

де k_У - ударний коефіцієнт, що вибир ається за кривою залежності k_у=ƒ(х/r).

Згідно з [1,2] для мереж високої напруги приймають k_у=1.8;

д) діюче значення повного струму КЗ

, кА,

де .

Значення k_У та q наведені в [1] згідно якої можливо прийняти: k_у=1,8; q=1.52 для мережі 610 кВ.

Слід зауважити, що звичайно розрахунки КЗ виконують для найнесприятливіших очікуваних умов. Отже, допускаючи, що потужність енергосистеми необмежена, а напруга в мережі при КЗ залишається незмінною, то діючі значення надперехідного струму КЗ (І^’), усталеного (І_∞) та струму трифазного КЗ І_К⁽³⁾ можна вважати рівними між собою: .

Для того, щоб остаточно закінчити розрахунки параметрів КЗ потрібно

скласти схему заміщення розрахункової однолінійної схеми електропостачання та визначити опір елементів схеми у відносних базових одиницях . Дані розрахунку наведені в таблиці 9.