Расчеты токов короткого замыкания

 

Короткие замыкания возникают при нарушении изоляции цепей, и как правило сопровождаются увеличением токов, в поврежденных фазах, до величины, превосходящей в несколько десятков раз номинальные значения.

Расчет токов короткого замыкания производится для:

1.     Сопоставления и выбора наиболее рационального варианта построения схемы электроснабжения.

2. Определения условий работы потребителей при аварийных режимах.

.   Выбора электрических аппаратов, шин, изоляторов, силовых кабелей ж пр.

.   Выбора средств ограничения токов короткого замыкания.

.   Определение влияния линий электропередачи на линии проводной связи.

.   Проектирования и настройки устройств релейной защиты и
автоматики.

.   Проектирования защитного заземления.

.   Подбора характеристик разрядников для защиты от перенапряжений.

.   Анализа происходящих аварий.

В современных электрических системах полный расчет токов короткого замыкания и учет всех действительных условий очень сложен и практически не возможен. С другой стороны, требуемая точность расчета зависит от его назначения. Например, для выбора электрических аппаратов достаточно приближенного определения токов короткого замыкания, так как интервалы между значениями параметров, характеризующих различные типы аппаратов, велики.

Расчет токов короткого замыкания производится в следующем порядке:

а) Составляется полная расчетная схема, на которой все элементы освещаются соответствующими сопротивлениями в относительных или именованных единицах (схема замещения прямой последовательности);

б) На схеме выбирается расчетное место короткого замыкания;

в) По заданному току или мощности токов короткого замыкания на шинах подстанции определяется сопротивление системы и принимают, что за ним находится источник бесконечной мощности;

г) Сопротивление всех элементов системы приводится к средненоминальному напряжению;

д) Упрощается схема;

ж) Определяется время короткого замыкания;

з) По расчетным кривым находятся кратности токов короткого замыкания для различных моментов времени;

и) Определяются токи и мощности короткого замыкания.

Каждому сопротивлению элемента схемы присваивается свой порядковый номер, который сохраняется за данным сопротивлением в течение всего расчета. В схеме сопротивление имеет дробное обозначение, где числитель - номер сопротивления, знаменатель - численное значение сопротивления. Наиболее простым и точным способом является расчёт токов короткого замыкания на ЭВМ, для этого используем программу TKZ-3000.

Расчеты максимальных токов КЗ производятся после расчетов токов симметричных составляющих (L1, L2, L0) в различных сочетаниях (однофазных, двухфазных, трехфазных, двухфазных КЗ на землю). Как правило, максимальные токи имеют место в режиме однофазных или трехфазных КЗ. Это определяется параметрами СЗНП, а на практике, количеством и местоположением заземленных нейтралей трансформаторов в сети.

Вычислим базисные токи:

 

 

Рассчитаем параметры элементов схемы замещения.

Схема замещения подстанции включает следующие элементы:-систему:

 

 

 

где x/r = 50- линий:

 

 

трансформаторы:

 

 

 

Рис. 2.3 Схема замещения прямой последовательности