Расчеты токов трехфазного короткого замыкания

В электроустановках могут возникнуть различного вида КЗ, которые сопровождаются резким увеличением тока. Поэтому все электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения, должно быть устойчивым к токам КЗ и выбираться с учетом этих величин.

Устойчивыми при токах КЗ являются те аппараты, проводники и устройства которых при расчетных условиях выдерживают воздействия этих токов не подвергаясь электрическим, механическим и иным разрушениям или деформациям, препятствующим их дальнейшей нормальной эксплуатации.

При расчете токов КЗ в электроустановках напряжением выше 1000 В учитываются индуктивные сопротивления электрических машин, силовых трансформаторов, воздушных и кабельных линий. Активные сопротивления элементов системы электроснабжения не учитываются, если выполняется условие:

(1.8).

где r и х — соответственно суммарные активные и индуктивные сопротивления элементов системы электроснабжения до точки КЗ, Ом.

Для расчетов токов КЗ составляют расчетную схему системы электроснабжения и на ее основе схему замещения. Расчетная схема представляет собой упрощенную однолинейную схему, на которой указывают все элементы системы электроснабжения и их параметры, влияющие на ток КЗ.

При выборе расчетной схемы исходят из нормальных, предусматриваемых для данной установки, условий длительной ее работы и не считаются с кратковременными видоизменениями схемы этой электроустановки, которые не предусмотрены для длительной эксплуатации, например, послеаварийные режимы.

Схема для расчета токов трехфазного КЗ показана на рисунке 1,5.

Ток трехфазного КЗ находится по выражению.

(1.9).

где Е// - линейное значение эквивалентной ЭДС схемы замещения, кВ;

х — суммарное эквивалентное сопротивление, Ом.

Расчеты приведем в именованных единицах, поэтому для определения тока КЗ необходимо привести все электрические величины к напряжению ступени, на которой имеет место КЗ.

Рисунок 1.5 — Схема для расчёта токов трёхфазного КЗ Эквивалентная ЭДС при расчетах в именованных единицах близка к номинальному напряжению Ucp.ном. Поэтому в приближенных расчетах можно не определять эквивалентную ЭДС, а принять ее равной соответственно номинальному напряжению. Тогда выражение (1.2) примет вид.

(1.10).

Составим схему замещения (рисунок 1.6) и нумеруем ее элементы в порядке их расположения от системы источника питания в направлении к токам КЗ.

Рисунок 1.6 — Схема замещения.