Расчёт токов короткого замыкания

Для проектирования релейной защиты необходимо располагать сведениями о токах короткого замыкания. Для участка сети, изображенного на рисунке 1, необходимо рассчитать токи короткого замыкания в точках К₁ и К₂ .

Исходные данные: силовой трансформатор S_т = 10 000 кВА, напряжение (36,7516%)/6,3 кВ; U_к.ср=10,5%, U_к.min=9,5%, U_к.max=11%,.

Определяем сопротивление трансформатора на крайних положениях регулятора РПН:

U_minВН = U_ср(1 — ?U_РПН) = 36,75(1 — 0,16) = 30,87 кВ;

U_maxВН = U_ср(1 + ?U_РПН) = 36,75(1 + 0,16) = 42,63 кВ.

Так как U_maxВН оказалось больше максимально допустимого для данной сети (больше чем 40,5 кВ для 35 кВ), то значение U_maxВН принимается равным 40,5 кВ (таблица 2).

Таблица 2 — Максимально допустимое напряжение по ГОСТ.

Uном, кВ.	UmaxВН, кВ.
	11,5.
	40,5.

Расчёт токов в точке К1:

Ток в точке К₁ в максимальном режиме, приведенный к высшему напряжению:

Ток в точке К₁ в максимальном режиме на низшем напряжении:

где n_т — коэффициент трансформации силового трансформатора на минимальной отпайке РПН.

Ток в точке К₁ в минимальном режиме, приведенный к высшему напряжению:

Ток в точке К₁ в минимальном режиме на низшем напряжении:

Максимальный режим.

По рассчитанному выше току на шинах низшего напряжения I⁽³⁾_к.maxНН = 4117 А определяется эквивалентное сопротивление системы и силового трансформатора:

Далее определяется сопротивление кабеля, питающего силовую нагрузку. Выбор сечения кабеля определяется по экономической плотности тока. Рабочий ток кабеля определяется по формуле:

I_p = S_p/1,73? U_к = Р_н/U_к?cos = 1500/1,73?6?0,8 = 180,63А Принимая плотность тока 1,3 А/мм², получим требуемое сечение кабеля не менее 180,63/1,3 = 138,95 мм². Выбираем кабель ближайшего стандартного большего сечения 140 мм² марки АСБ.

Индуктивное и активное сопротивление выбранного кабеля при длине.

L = 1 км:

Х_каб = Х_уд?L = 0,08?1 = 0,08 Ом;

R_каб = R_уд?L = 0,26?1 = 0,26 Ом, где Х_у, R_уд — индуктивное и активное сопротивления 1 км кабеля.

Сопротивление до точки :

Х_к = 0,884 + 0,08 = 0,964 Ом;

R_к = 0,26 Ом;

Ток в точке в максимальном режиме:

Минимальный режим.

Х_к = 1,308 + 0,08 = 1,388 Ом;

R_к = 0,26 Ом;

Ток в точке в минимальном режиме:

Расчет токов двухфазного замыкания ведется по формуле:

Ток однофазного к. з. определяется по формуле: