Решение

Определяем сопротивления трансформаторов:

№ 1 R₁ = 11600·35²/1600² = 5,55 Ом; X₁ = = 49,5 Ом;

Z1 = 10·6,535²/1600 = 49,8 Ом; X₁/R₁ = 46/5,55 = 8,9;

№ 2 R₂ = 33500·35²/4000² = 2,55 Ом; X₂ = = 22,6 Ом;

Z₂ = 10·7,5·35²/4000 = 22,9 Ом; X₂/R₂ = 22,6/2,55 = 8,85.

Отношения X/R настолько близки, что можно пользоваться упрощенным методом расчета. Так как отношение X/R > 3, то активными сопротивлениями можно пренебречь и считать Z = X. Тогда сопротивление параллельно включенных трансформаторов равно:

Z₁/Z₂ = 49,8·22,9/(49,8 + 22,9) = 15,7 Ом.

Ток в месте КЗ: = 35000/ ·(5 + 15,7) = 980 А.

Ток через трансформатор №1: I₁ = 22,9/(22,9 + 49,8) = 310 А.

Ток через трансформатор №2: I₂ = 49,8/(22,9 + 49,8) = 670 А.

Отношение токов I₁/I₂ = 310/670 = 0,463, а отношение мощностей трансформаторов 1600/4000 = 0,4. Если бы Uк % трансформаторов были одинаковы, то отношение токов было бы равно отношению мощностей.

8. Особенности расчета токов кз в сетях напряжением 0,4 кВ

Расчет токов трехфазного и двухфазного КЗ в сетях 0,4 кВ выполняется по методике, изложенной выше. При этом необходимо учитывать не только активные и индуктивные сопротивления всех элементов сети, но и активные сопротивления всех переходных контактов в этой цепи (на шинах, вводах и выводах аппаратов, разъемные контакты аппаратов, сопротивление дуги в месте КЗ, а также сопротивления катушек расцепителей автоматов, первичных обмоток трансформаторов тока и т. д.).

Для расчетов рекомендуется пользоваться Приложением 9, в котором приведены сопротивления элементов аппаратов по данным заводов-изготовителей.

Испытания показали, что реально имеющие место величины токов при КЗ значительно меньше расчетных величин токов, найденных без учета сопротивлений контактных соединений (на 60…80 %).

При определении сопротивления необходимо учитывать сопротивление дуги в месте КЗ, значения которого принимается 0,01 Ом.

При отсутствии достоверных данных о контактах и их переходных сопротивлениях рекомендуется при расчете токов КЗ в сетях, питаемых трансформаторами мощностью до 1600 кВ·А включительно, учитывать их суммарное сопротивление введением в расчет активного сопротивления:

1. Для распределительных устройств на станциях и подстанциях – 0,015 Ом.

2. Для первичных цеховых распределительных пунктов, как и на зажимах аппаратов, питаемых радиальными линиями от щитов подстанций или от главных магистралей – 0,02 Ом.

3. Для вторичных цеховых распределительных пунктов, как и на зажимах аппаратов, питаемых от первичных распределительных – 0,025 Ом.

4. Для аппаратуры, установленной непосредственно у электроприемников, получающих питание от вторичных распределительных пунктов – 0,03 Ом.

Однако, как показывают результаты расчетов для конкретных примеров, вышеприведенные значения переходных сопротивлений контактов являются завышенными, особенно для сетей, питающихся от трансформаторов мощностью выше 1000 кВ·А.

Значительное электрическое удаление систем электроснабжения от питающих центров позволяет считать, что при КЗ за понижающим трансформатором напряжение в точке сети, где он присоединен, практически остается неизменным и равным своему номинальному значению.

Сопротивления трансформаторов, кабелей, шинопроводов аппаратов берутся из справочников или по приложениям.

Расчет ведут в именованных единицах, принимая в качестве средних номинальных напряжений: 690 В, 525 В, 400 В, 230 В, 127 В.

Для проверки аппаратов и проводников по условиям КЗ производят расчет К⁽³⁾, т. к. ток при этом часто достигает наибольшей величины. Для определения тока однофазного КЗ необходимо определить полное сопротивление цепи фаза-нуль и по найденным результирующим сопротивлениям прямой и нулевой последовательностей начальное значение периодической составляющей:

Ток трехфазного КЗ: = Uср/ · .

Ток однофазного КЗ: = ·Uср/ .

Пример 16. Определить ток трехфазного КЗ для схемы на рис. 20. Питающий трансформатор 400 кВ·А, 6/0,4 кВ, Y/Yн, соединен со сборкой 400 В алюминиевыми шинами сечением 50х5 мм². Шины расположены в одной плоскости, расстояние между ними 240 мм. Общая длина шин от выводов трансформатора до автоматических выключателей отходящих линий 15 м. На стороне 0,4 кВ трансформатора установлен рубильник Р на 1000 А, на отходящих линиях автоматические выключатели АВ на 200 А и трансформаторы тока 200/5. Кабельная линия длиной 200 м выполнена алюминиевым кабелем сечением 3х70 + 1х35. Воздушная линия длиной 200 м выполнена алюминиевыми проводами сечением 3х70 + 1х35 и соединена со сборкой 0,4 кВ алюминиевым кабелем длиной 20 м сечением 3х70 + 1х25 мм² в алюминиевой оболочке.