3.2. Расчет токов короткого замыкания

В качестве минимальных токов к.з. рассматриваются токи однофазных коротких замыканий в точках линий электроснабжения наиболее удаленных от АВ.

В качестве максимальных токов к.з. рассматриваются токи трехфазных коротких замыканий в точках линий электроснабжения наиболее близких к АВ.

Т очки для расчета токов к.з. приведены на рис.4.

Рис.4. Точки для расчета токов к.з

Р асчет сопротивлений токам к.з. в расчетных точках производится в соответствии со схемами замещения, приведенными на рис.5.

Рис.5. Схемы замещения для расчета токов короткого замыкания

В точке Т3 качестве минимального тока к.з. рассматривается ток однофазного короткого замыкания между фазной и нулевой жилой одного из двух кабелей.

Расчет токов однофазных к.з.

Для расчета токов однофазных к.з. в точках Т1 и Т3 рассчитываются активные R_п и индуктивные X_п сопротивления петли «фаза – нуль» до точки к.з. по формулам:

; (11)

, (12)

где r_п – активное сопротивление жилы кабеля (шины шинопровода) петли «фаза – нуль» до точки к.з; ∑r_ак – суммарное активное сопротивление разъемных контактов автоматических выключателей (табл.3 Приложение 2); х_ж – индуктивное сопротивление жилы кабеля (шины шинопровода) петли «фаза – нуль» до точки к.з; x- внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза – нуль».

В формулах учтено, что сечения фазных проводников и нулевого рабочего проводника одинаковы.

Если в качестве нулевого защитного проводника используется четвертая жила (шина шинопровода) или металлическая оболочка кабеля, то его внешнее индуктивное сопротивление мало и при расчетах не учитывается.

Индуктивное сопротивление медных и алюминиевых шин имеет незначительную величину и при расчетах им обычно пренебрегают.

, (13)

где r_поi, х_поi – погонные активные и индуктивное сопротивления жил кабеля (шин шинопровода) i – той линии (табл.1.Приложение 2); l_i – длина кабеля (шинопровода) i – той линии.

Таким образом, в соответствии со схемой замещения:

(14)

(15)

(16)

Токи однофазных коротких замыканий рассчитываются по упрощенной методике по формуле:

, (17)

где U_ф – фазное напряжение сети, (для точки Т.1-220 В, для точки Т.3-230 В); – полное сопротивление понижающего трансформатора току однофазного к.з. (табл.2 Приложение 2), мОм; Z_п – полное сопротивление цепи фазный провод - нулевой провод (петли «фаза – нуль»), мОм.

Полное сопротивление Z_п представляет собой геометрическую сумму активных и индуктивных сопротивлений отдельных участков цепи фаза-нуль от трансформатора до точки к.з.

, (18)

Расчет токов трехфазных к.з.

Для расчета токов трехфазных к.з. в точках Т.2 и Т.4. рассчитываются активные R_к.з. и индуктивные X_к.з. сопротивления до точки к.з. по формулам:

; (19)

, (20)

где r_к – активное сопротивление кабеля (шинопровода) от точки к.з. до питающего трансформатора (сопротивление прямой последовательности); ∑r_ар – суммарное активное сопротивление расцепителей автоматических выключателей; R_T – активное прямой последовательности питающего трансформатора; х_к – индуктивное сопротивления кабеля (шинопровода) от точки к.з. до питающего трансформатора (сопротивление прямой последовательности); ∑х_ар – суммарное индуктивное сопротивление расцепителей автоматических выключателей; X_T –индуктивное сопротивление прямой последовательности питающего трансформатора; Х_С – приведенное индуктивное сопротивление энергосистемы.

В курсовом проекте принято, что мощность энергосистемы достаточна велика, «бесконечна», тогда Х_С = 0.

Значения R_T и X_T приведены в табл.2 Приложение 2.

, (21)

где r_коi, х_коi – погонные активные и индуктивное сопротивления кабеля (шин шинопровода) i – той линии (табл.1.Приложение 3); l_i – длина кабеля (шинопровода) i – той линии.

Таким образом, в соответствии со схемой замещения:

(22)

(23)

(24)

(25)

Токи трехфазных коротких замыканий рассчитываются по упрощенной методике по формуле:

, (26)

где U_л – линейное напряжение в точке к.з. (для точки Т.2-380 В, для точки Т.4-400 В); Z_к.з. – полное сопротивление до точки к.з., мОм.

Полное сопротивление до точки к.з. рассчитывается по формуле:

(27)

Результаты расчетов токов к.з. сводятся в табл.3

Таблица 3

Результаты расчетов токов к.з.

	Rп, мОм	Xп, мОм	Zп, мОм	Rк.з., мОм	Xк.з., мОм	Zк.з., мОм	Ток к.з., кА
Т.1				-	-	-
Т.2	-	-	-
Т.3				-	-	-
Т.4	-	-	-