Рассчитывая токи короткого замыкания (КЗ) необходимо: составить расчетную схему электроснабжения участка и схему замещения электрических элементов
Для определения токов КЗ используют следующие соотношения:
а) 3-фазного, кА
I(3)= 
, (49)
где Un- линейное напряжение в точке КЗ, кВ;
ZK- полное сопротивление до точки КЗ, Ом.
б) 2- фазного, кА
I(2) = 
· I(3) =0,87· I(3) (50)
в) 1- фазного, кА
I(1)= 
, кА (51)
где U(1)- фазное напряжение в точке КЗ, кВ;
Zn- полное сопротивление петли до точки КЗ, Ом;
Zт(1)- полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Ом.
г) 3- фазного ударного тока, кА
i(3)y = 
(52)
где Ку- ударный коэффициент, определяется по графику [2, график 1.9.1
Ку=F 
(53)
где Rk, Xk - суммарное активное и реактивное сопротивление до точки КЗ.
д) 2- фазного ударного тока, кА:
i(2)y= 
·Ку·I(2), кА. (54)
е) действующее значение ударного тока, кА:
Iy=qIK(3) (55)
где q – коэффициент действующее значение ударного тока.
q= 
(56)
Активное Rл и реактивное Хл сопротивления, определяют по формулам
Rл=rо·L (57)
Хл=хо·L, (58)
где rо, хо – удельное активное и реактивное сопротивления линии, мОм;
L – длина линии, м.
Расчет токов короткого замыкания для схемы ЭСН участка.
Методика расчета тока КЗ осуществляется в следующей последовательности
Точка К1
Сопротивления до точки К1.
Сопротивление трансформатора ТМ63 10/0,4
Rт =52 мОм;
Xт= 102 мОм;
Z(1)т= 1237 мОм.
Переходное сопротивление первой ступени распределения Rс1 = 15мОм.
Для выключателя ВА 51-31-1 с номинальным током Iном=100 А.
R1SF = 0,7 мОм;
X1SF = 0,7 мОм;
Rп1SF =0,7 мОм.
Для первой ступени распределения коэффициент ударного тока Ку=1,25
Находят значения полного сопротивления схемы замещения до точки К1
ΣR1= Rс+ Rтр+ RS1F+RП1SF+ RС1=16+52+0,7+0,7+15= 84,4мОм.
|
|
ΣX1= Xс +Xт + X1SF= 1,9+102+0,7=104,6 мОм
Z1= 
134,4мОм.
Zп1 = 15 мОм
Ку1=F 
=F(0,8)=1,0
I(3)= 
= 
=1,63 кА;
= I(3) 
Ку = 1,63 1,0=1,63 кА
По формуле (50)
I(2) = 
=0,87 1,63 = 1,41 кА;
По формуле (52)
iу(3)= 
Ку I(3) = 1,4 1,0 1,41=1,97 кА;
По формуле (51)
I(1)= 
= 
=0,5кА.
Для других точек короткого замыкания расчет аналогичен с добавлением соответствующих сопротивлений следующих элементов схемы.
Точка К2
Для шинопровода ШРА 250 с номинальным током Iном=250А
Rш=r 
0=0,21 3=0,63 мОм;
Xш = хо =0,21 3=0,63 мОм.
Для кабеля АВВГнг 5х25 длиной 41 м
Rк =r0 
=0,74 41=30,3 мОм;
Xк = хо =0,091 41=1,8 мОм.
Для выключателя РП-3 ВА 51-31 с номинальным током Iном=100А
RSF2 = 1,3 мОм;
XSF2 = 1,2 мОм;
RпSF2 =0,75 мОм
Находим значения полного сопротивления схемы замещения до точки К2
R2= R1+Rш+RSF2+ RПSF2 +Rк =84,4+0,63+1,3+0,75+30,3=117,38 мОм
Rп2= Rп1+ Rпкл1 + Rпш + Rс2 =15+8,3+0,63+20=44 мОм
X2= X1+Хш +XSF2 +Xк=104,6 +0,63+1,2+1,8=108,23 мОм
Xп2= X пкл1+Хпш =0,63+1,9=2,53 мОм
Z2= 
=116,8 мОм.
Zп2= 
=44,07мОм.
Ку2=F 
=1,0
I(3)= = 
= 1,8 кА;
= I(3) Ку = 1,8 1,0=1,8 кА
По формуле (50)
I(2) = =0,87 1,8 = 1,56 кА;
По формуле (52)
iу(3)= Ку I(3) = 1,4 1,0 1,8 =2,52 кА;
По формуле (51)
I(1)= 
= 
=0,48 кА.
Точка К3
Для провода ПВ 5х25 длиной 41 м.
Rк =r0 =4,63 1,8=8,3 мОм;
Xк = хо =0,107 1,8=0,19 мОм.
Для выключателя РП-3 ВА 51-31 с номинальным током Iном=100А
RSF3 = 1,3 мОм;
XSF3 = 1,2 мОм;
RпSF3 =0,75 мОм
Находим значения полного сопротивления схемы замещения до точки К3
R3= R2+RSF3+ RПSF2 +Rк =117,38 +1.3+0,75+8,3=127,73 мОм
Rп3= Rп2+ Rпкл1 =44 +8,3=52,3 мОм
X3= X2+ XSF3 +Xк=108,23 +1,2=109,43 мОм
Xп3= X п2+ X пкл2 =2,53+0,97=3,5 мОм
Z3= 
=168 мОм.
Zп3= 
=52,41 мОм.
Ку3=F 
=1,0
I(3)= = 
= 1,3 кА;
= I(3) Ку = 1,3 1,0=1,3 кА
По формуле (50)
I(2) = =0,87 1,3 = 1,13 кА;
По формуле (52)
iу(3)= Ку I(3) = 1,4 1,0 1,3 =1,82кА;
По формуле (51)
I(1)= 
= 
=0,47 кА.
Рисунок 3-Схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ
|
|
Таблица 7 - Сводная таблица токов короткого замыкания
| № п/п | R, мОм | X, мОм | Z, мОм | Kу | Iк (3), кА | i (3), кА | Iк (2), кА | I (1), кА |
| К1 | 84,4 | 104,6 | 134,4 | 1,0 | 1,63 | 1,97 | 1,41 | 0,6 |
| К2 | 117,38 | 108,,23 | 116,8 | 1,0 | 1,8 | 2,52 | 0,59 | |
| К3 | 127,73 | 109,43 | 1,0 | 1,3 | 1,82 | 1,13 | 0,54 |
Проверка элементов распределительной сети