Розрахунок струмів короткого замикання

По заданій схемі зовнішнього електропостачання складаємо розрахункову схему, на якій зображаємо джерела живлення мережі (система, генератор) та елементи колак.з., які впливають на величину струму к.з. При розрахунку струмів к.з. визначають максимальні струми, необхідні для перевірки апаратури.

На розрахунковій схемі вказують характерні точки к.з., для яких проводиться розрахунок. Для перевірки апаратури точки к.з. слід розміщувати таким чином, щоб при цьому перевіряєме обладнання знаходилось в найбільш несприятливих умовах.

По розрахунковій схемі складаємо схему заміщення. Для цього всі елементи схеми заміщають відповідними відносними опорами. При цьому, кожний опір позначають як дріб: в чисельнику порядковий номер, а в знаменнику відносний опір даного елементу. Шляхом подальших перетворень схеми заміщення визначають відносні опори до всіх точок к.з.

При розрахунку струмів к.з. в установках вище 1000В в схемі заміщення враховують індуктивні опори елементів: системи трансформаторів, ліній електропостачання.

У трьохфазних колах змінного струму напругою вище 1000В розрахунок виконують по відносним опорам елементів кола до точки к.з. при базисній потужності Sб та середніх напругах Uср. За базисну потужність можна прийняти будь-яку потужність, якщо потужність живлячої енергосистеми невідома і її можна прийняти необмежено великою. Найбільш зручно прийняти Sб =100МВ·А. З метою спрощення розрахунків для кожного електричного ступеню замість дійсної напруги приймаємо середнє значення Uср згідно шкали напруг: 10, 5; 115кВ. Базисну потужність для всіх ступенів напруг кола приймають одну.

Розрахунок струмів к.з. виконують в слідуючій послідовності:

1.Складають розрахункову схему кола к.з.

2.По розрахунковій схемі складають електричну схему заміщення одної фази.

3.Розраховують відносні опори елементів кола к.з.

4.Перетворюючі схему заміщення, визначаємо відносні опори до точок к.з.

5.Визначаємо струми к.з. для всіх точок схеми.

Розрахунок відносних опорів

Відносний опір системи

Відносний опір трансформаторів

де uк - напруга короткого замикання трансформатора.

Відносний опір лінії електропостачання

де x0 – індуктивний опір 1км лінії

x0 =0, 4 Ом/км для повітряної лінії 6-110кВ

x0 =0, 08 Ом/км для кабельної лінії 6-10кВ

Розрахунок струмів і потужностей к.з. для всіх ступеней напруг.

Таблиця 3

Розрахункова величина	Розрахункова формула
Базисний струм, кА
Періодична складова трьохфазного струму к.з., кА
Ударний струм к.з., кА
Потужність трьохфазного к.з., МВ·А
Тепловий імпульс

де Idн - номінальний випрямний струм випрямляча підстанції, А

t відкл – час відключення струму к.з.

tвідкл = tрз+tвв

tрз – час дії релейного захисту

tрз= 0, 1с

tвв – час відключення вимикача

Та – постійна часу затухання аперіодичної складової струму к.з.

Та =0, 05с