5. Расчет токов короткого замыкания

При расчете токов КЗ рассчитываются максимальные (ток 3-фазного КЗ сразу за автоматом) и минимальные (ток 1-фазного КЗ в наиболее удаленной точке зоны защиты автомата). Точки, где рассчитываются токи КЗ и схемы замещения для чета токов КЗ, приведены на рис. 4.

Рис.4. Точки и схемы замещения для расчетов токов КЗ

На схемах замещения указать значения сопротивлений.

Ток 3-фазного КЗ рассчитывается по формуле:

,кА (12)

где U_Л - линейное напряжениев точке КЗ, кВ; Z_КЗ- полное сопротивление до точки КЗ, Ом.

Полное сопротивление до точки КЗ рассчитывается по формуле:

, мОм (13)

- для точки Т₁;

- для точки Т₂;

- для точки Т₄;

где R_КЗ– активное сопротивление до точки КЗ, мОм;X_КЗ- индуктивное сопротивление до точки КЗ, мОм.

Активное и индуктивное сопротивления до точки КЗ рассчитываются по формулам:

и- для точки Т₁; (14)

и- для точки Т₂;

и- для точки Т₄,

R_К.З.=47,6+6,664+5,5+15=74,764 мОм;

X_К.З.=1,05+0,63+17,1+34,2=52,98 мОм;

R_К.З.=6,664+5,5+15=27,164 мОм;

X_К.З.=0,63+17,1+34,2=51,93 мОм;

R_К.З.=5,5+15=20,5 мОм;

X_К.З.=17,1+34,2=51,3 мОм;

где R_L1иX_L1- активное и индуктивное сопротивление линииL₁;R_L2иX_L2- активное и индуктивное сопротивление линииL₂;R_TиX_T- активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности питающего трансформатора;X_C– приведенное индуктивное сопротивление энергосистемы (определяется из соотношенияX_C/X_T);R_ПК– суммарное переходное сопротивление контактов в местах соединения (принимаемым равным 15 мОм). Активным сопротивлением системы пренебрегаем.

Значения R_L1,X_L1иR_L2 ,X_L2определяются по формулам:

R_L1 = r_0L l₁; R_L2 = r_0L l₂; X_L1 =x_0L1 l₁; X_L2 =x_0L2 l₂, (15)

R_L1 = ;

R_L2 = ;

X_L1 =;

X_L2 =,

R_Т=5,5 мОм;

X_Т=17,1 мОм;

X_C=34,2 мОм;

где r_0L1 иx_0L1- удельные активное и индуктивное сопротивление линииL₁;r_0L2 иx_0L2- удельные активное и индуктивное сопротивление линииL₂.

Удельное активное сопротивление линии может быть рассчитано по формуле, мОм/м

, мОм/м (16)

Для алюминиевого провода:

где S– сечение шины (S_Ш) или провода (S_Ф);- удельная проводимость материала проводника линии, м/(Ом мм²), которая принимается:

 = 30 м/(Ом мм²) – для алюминия;

Значения удельных индуктивных сопротивлений можно принять:

x_0L1= 0,15 мОм/м. – для линииL₁;

x_0L2= 0,09 мОм/м. – для линииL₂;

Ток 1-фазного КЗ рассчитывается по формуле

, кА,(17)

где U_Ф– фазное напряжение в точке КЗ, кВ; Z_П – полное сопротивление петли «фаза – нуль» до точки КЗ, мОм; Z_T⁽¹⁾ – полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, мОм.

Полное сопротивление петли «фаза – нуль» до точки КЗ рассчитывается по формуле

, (18)

- для точки Т₁

- для точки Т₃.

где R_П– активное сопротивление петли «фаза – нуль» до точки КЗ, мОм;

X_П- индуктивное сопротивление петли «фаза – нуль» до точки КЗ, мОм.

Активное и индуктивное сопротивления петли «фаза – нуль» до точки КЗ рассчитываются по формулам:

и- для точки Т₁(19)и- для точки Т₃.

R_П=95,2+13,328=108,528 мОм,

Х_П=10+1,05=11,05 мОм,

R_П=95,2 мОм,

Х_П=10 мОм,

Значения R_ПL1 иR_ПL2определяются по формулам:

R_ПL1=r_ПL1l₁, (20)

R_ПL2=r_ПL2l₂,

R_ПL1=1,90450=95,2 мОм,

R_ПL2=1,9047=13,328 мОм,

где r_ПL1 иr_ПL2 – удельное активное сопротивление петли «фаза–нуль» линииL₁и линииL₂ соответственно.

Удельное активное сопротивление петли «фаза – нуль» для любых линий может быть рассчитано по формуле

r_ПL= 2r_0L.(21)

r_ПL=20,952=1,904 мОм,

Значение r_0Lдля линииL₂может быть рассчитано по формуле (16), где вместо значенияS_Шподставляется значениеS_Ф.

Значения Х_ПL1 иХ_ПL2 определяются по формулам:

Значения удельных индуктивных сопротивлений можно принять:

x_ПL1= 0,2 мОм/м – для линииL₁;

x_ПL2= 0,15 мОм/м – для линииL₂;

Значения R_Т, X_ТиZ_T⁽¹⁾приведены в табл. 3.

Таблица 3