3.5 Определение токов кз

3.5.1 Определение токов кз методом именованных единиц

Различают два метода расчета токов КЗ:

• Метод именованных единиц;

• Метод относительных единиц.

Метод именованных единиц сложнее, так как требует приведения всех сопротивлений схемы к одной ступени напряжения. При этом если требуется посчитать ток КЗ в двух точках, то потребуется провести два расчета. Это недостаток этого метода.

Достоинство метода: Наглядность, так как применяются обычные законы Ома и Кирхгофа.

Последовательность выполнения расчетов методом именованных единиц:

1. Анализируются режимы, выбирается расчетный, составляется расчетная схема электроснабжения

2. Составляются схема замещения. На этой схеме замещения все элементы сети изображаются в виде сопротивлений.

3. Определяются все сопротивления схемы замещения, приведенные к основной ступени напряжения. В качестве основного принимают напряжение той ступени где произошло КЗ.

Наряду с термином «основное» применяются термины «базовый», «базисный».

Различают приближенное и точное приведение. Точное приведение выполняется по фактическому коэффициенту трансформации трансформатора.

Где U_1ном, U_2ном есть первичное номинальное напряжение и вторичное номинальное напряжение.

На практике приведение выполняется практическим методом, при котором в качестве коэффициентов трансформации принимают отношение средних номинальных напряжений сети, то есть

.

Специально для практического метода установлен ряд средних номинальных напряжений:

Uном. сети	0,38	6	10	35	110	220
Uср.ном.	0,4	6,3	10,5	37	115	230

Иногда их называют просто средними напряжениями сети.

Рассмотрим расчет сопротивлений элементов сети.

1. Воздушные и кабельные линии:

,

где Х_л – сопротивление линии;

Х₀– удельное сопротивление;

l – длина.

В числителе U_cp.ocн напряжение той системы куда приводим, в знаменателе напряжение, где расположена линия.

2. Сопротивление энергосистемы:

Где U – напряжение, при котором задан ток КЗ системы I_кс

Приведенная ЭДС энергосистемы .

При U_C≈U_ср, получаем E=U_ср.осн.

3. Сопротивление трансформатора:

.

Приведенное сопротивление трансформатора:

.

В практических расчетах принимают, что U_1ном U_ср и тогда получаем

.

4.Сопротивление реактора.

Дано X_p, тогда приводим

4. Наносим все сопротивления на схему замещения.

Е/ Е/U_ср.осн

Х_эс.1/ Х_эс.2 /

Х_л1/ Х_л2/

Х_т

К

К- точка КЗ. Схема без ЭД, учет ЭД производится отдельно.

На схему наносятся величины сопротивлений через дробь.

При U_c=U_cp ЭДС энергосистемы будет равна среднему основному напряжению

E=U_{ср. осн.}

5. Путем преобразований схему приводят к одному эквивалентному источнику и к одному эквивалентному сопротивлению.

U_{ср. осн.}

Х_рез.

К

Обозначения, которые широко применяются:

Х_рез. или или Х_э(эквивалентное сопротивление).

6. Находим по закону Ома ток КЗ

- установившийся ток КЗ.

Если бы в схеме были КЛ, то нужно было бы определить активное сопротивление всех элементов сети и результирующее сопротивление, а затем сравнить с Х_рез. Если КЛ нет, то этого делать не надо.

Если R_рез.>30%X_рез., тогда надо найти Z_рез.

,

и ток КЗ будет

.

7. Определяем постоянную времени Т_а.

Если есть активное сопротивление , если нет данных, то Т_а=0.05

8. Определяем ударный коэффициент К_у

.

Если активное сопротивление R не считали и его нет, то К_у принимают по справочной литературе в зависимости от мощности.

К_у=(1,7 – 1,9) пр КЗ на шинах 6 кВ.

Если в сети, то другое значение К_у, часто принимают К_у=1,8

9. Определяем ударный ток КЗ