Материал: Техника безопасности при ремонте электрооборудования
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
2.8 Расчет токов короткого замыкания
Коротким замыканием называется всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы,
электрическое соединение различных частей электроустановки между собой или землей, при котором токи резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.
Короткое замыкание в сети может сопровождаться:
-прекращением питания потребителей
-нарушением нормальной работы других потребителей
-нарушением нормального режима работы энергосистемы
Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий необходимо:
-устранить причины, вызывающие короткие замыкания
-уменьшить время действия защиты
-применять быстродействующие выключатели
|
õ = 0 |
|
|
||
|
|
ñ |
|
|
|
L=10 êì |
|
|
|
||
õ = 0,4 Î |
ì |
/ |
êì |
||
0 |
|
|
|
|
|
Ê1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ê1 |
|
S |
= 160 êÂÀ |
|||
|
í î ì |
|
|
|
|
|
U =4,5% |
|
|||
|
ê |
|
|
|
|
Ê2 |
|
|
|
|
Ê2 |
|
|
|
|
|
|
L=100 |
ì |
|
|
|
|
õ |
= 0,08 |
Î |
ì |
/ êì |
|
0 |
|
|
|
|
|
Ê3 |
|
|
|
|
Ê3 |
|
|
|
|
|
|
|
S |
= 100 êÂÀ |
|||
|
í î ì |
|
|
|
|
|
U =5,5% |
|
|||
|
ê |
|
|
|
Ê4 |
|
|
|
|
|
|
Ê4 |
|
|
|
|
|
L=930 |
ì |
|
|
|
|
õ |
= 0,08 |
Î |
ì |
/ êì |
|
0 |
|
|
|
|
|
Ê5 |
|
|
|
|
Ê5 |
|
M |
|
|
|
|
Рисунок 2.3 - Расчетная схема и схема замещения. Расчет тока короткого замыкания в точке К1
Сопротивление воздушной линии xвл, Ом, вычисляют по формуле
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
x |
x |
L |
в л |
0 |
|
x |
0,4 10 4Ом |
в л |
|
(2.63)
Суммарное сопротивление до точки К1
формуле
x
k1
, Ом, вычисляют по
x |
xc |
xв л |
|
(2.64) |
|
k1 |
|
|
|
|
|
Силу тока короткого замыкания |
Ik1 |
, кА, вычисляют по формуле |
|||
Iк1 = |
U |
бк1 |
, |
|
(2.65) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
3 x |
|
|
|
|
|
|
к1 |
|
|
|
где Uбк1 - базисное напряжение в точке К1, кВ
Силу ударного тока
i |
у1 |
|
I |
|
|
10,5 |
1,52кА |
||
k1 |
3 |
4 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
, кА, вычисляют по формуле
где
i |
у1 |
к |
у |
|
2 I |
k1 |
|
|
|
|
k |
- ударный коэффициент |
у |
|
(2.66)
i |
у1 |
1,8 |
2 |
|
|
|
Мощность короткого замыкания |
Sk |
|||||
S |
k1 |
|
3 U |
ном |
I |
k1 |
|
|
|
|
|||
1
1,52 3,87кА
, МВА, вычисляют по формуле
(2.67)
S |
k1 |
|
3 10,5 1,52 27,64МВА |
|
|
|
Расчет тока короткого замыкания в точке К2 |
|
|
|
||||||||
Активное сопротивление трансформатора |
r |
|
, Ом, вычисляют по |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тр |
|
|
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r тр |
|
P |
|
|
|
|
|
|
(2.68) |
||
|
k |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
н.т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
U % |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
2 |
|
|
(2.69) |
|||||||
rтр |
|
k |
|
|
|
r тр |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
r |
|
|
|
2,65 |
0,015Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
тр |
160 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
r |
0,015 |
0,4 |
10 |
3 |
0,015Ом |
|
|
||||
тр |
|
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Индуктивное сопротивление трансформатора |
x |
, Ом, вычисляют по |
|
тр |
|
формуле
x |
|
|
|
U |
|
|
2 |
|
|
= |
|
к |
r |
2 |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
тр |
|
100 |
|
*тр |
|||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||
x |
x |
|
|
Uн2 |
103 |
||||
|
|
||||||||
тр |
|
тр |
|
|
Sн |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(2.70)
(2.71)
х*тр =
4,5 |
|
2 |
|
0,015 |
2 |
||
|
|
|
|
160 |
|
|
|
= 0,024 Ом
|
|
0,4 |
2 |
|
|
|
x |
0,0024 |
|
10 |
3 |
0,024Ом |
|
|
|
|
||||
тр |
|
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Сопротивление хΣк1 приводят к U=0,4
|
|
U |
|
|
2 |
x0 |
x |
|
|
||
|
бk 2 |
|
|
||
k1 |
k1 |
|
|
|
|
|
|
Uбk1 |
|
|
|
кВ по формуле
(2.72)
x0 k1
0,4 |
|
2 |
||
0,006Ом |
||||
4 |
10,5 |
|
||
|
|
|
||
Суммарное сопротивление до точки К2 вычисляют по формуле
Z |
k 2 |
|
(х0 |
|
х |
|
)2 r2 |
|
|
|
(2.73) |
||
|
|
|
к1 |
|
тр |
тр |
|
|
|
||||
Z |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
0,015 |
2 |
0,034Ом |
||
k 2 |
0,006 0,024 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Сила тока короткого замыкания |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
0,4 |
|
6,8кА |
||
|
|
|
|
|
k 2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1,73 0,034 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Сила ударного тока
iуk 2 1,2 
2 6,8 11,5кА
Мощность короткого замыкания
Sk 2 1,73 0,4 6,8 4,7кА
Расчет тока короткого замыкания в точке К3
Активное сопротивление кабельной линии rкл , Ом, вычисляют по формуле
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
rкл r0 L |
(2.74) |
r |
1,25 0,1 0,125Ом |
кл |
|
Индуктивное сопротивление кабельной линии
x |
0,08 0,1 0,008Ом |
кл |
|
Суммарное сопротивление до точки К3
Z |
|
|
(х |
0 |
х |
|
х |
|
) |
2 |
(r |
r |
) |
2 |
k 3 |
к1 |
тр |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
кл |
|
|
тр |
кл |
|
|
(2.75)
Z |
|
|
(0,006 0,024 0,008) |
2 |
(0,015 0,125) |
2 |
|
k 3 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,145Ом |
|
|
|
|
|||
Сила тока короткого замыкания
|
I |
|
|
|
0,4 |
1,59кА |
|
k 3 |
|
||||
|
|
3 0,145 |
|
|||
|
|
|
|
|
||
Сила ударного тока |
|
|
|
|
|
|
i |
уk 3 |
1,2 |
2 1,59 2,69кА |
|||
|
|
|
|
|
||
Мощность короткого замыкания |
|
|
||||
S |
|
|
3 |
0,4 1,59 1,1МВА |
||
|
k 3 |
|
|
|
|
|
Расчет тока короткого замыкания в точке К4
Активное сопротивление трансформатора
|
r |
|
1,28 |
0,013Ом |
||||
|
|
|
|
|||||
|
тр |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
0,4 |
2 |
|
|
|
r |
0,013 |
|
10 |
3 |
0,032Ом |
|||
|
|
|
||||||
тр |
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Индуктивное сопротивление трансформатора
|
|
5,5 |
|
2 |
|
|
x |
|
0,013 |
2 |
0,053Ом |
||
|
|
|
||||
тр |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xтр 0,053 0,42 103 0,085Ом 100
Полное сопротивление трансформатора
формуле
Zтр2
, Ом, вычисляют по
|
|
|
|
|
|
Z |
тр2 |
x2 |
r2 |
(2.76) |
|
|
|
тр2 |
тр2 |
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Z |
|
|
2 |
0,032 |
2 |
0,09Ом |
тр2 |
0,085 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
Приводим сопротивление
Z |
k 3 |
кU 1,2кВ |
|
|
|
|
|
1,2 |
|
2 |
|
|
0 |
|
|
|||
Z |
0,145 |
|
|
0,103Ом |
||
k 3 |
||||||
|
|
0,4 |
|
|
||
|
|
|
|
Суммарное сопротивление до точки К4
Z |
k 4 |
Z |
0 |
Z |
|
|
|
|
|
||
|
|
k 3 |
|
тр2 |
|
|
|
|
|
|
вычисляют по формуле
(2.77)
Z |
k 4 |
0,103 0,09 0,193Ом |
|
|
Сила тока короткого замыкания
Ik 3 |
|
0,4 |
|
1,1кА |
|||
|
|
|
|
||||
1,73 |
0,21 |
||||||
|
|
|
|||||
Сила ударного тока
iуk 4 1,2 
2 1,1 1,87кА
Мощность короткого замыкания
S |
k 3 |
1,73 0,4 1,1 0,76МВА |
|
|
Расчет тока короткого замыкания в точке К5
Активное сопротивление кабельной линии
r |
1,25 0,98 1,225Ом |
кл |
|
Индуктивное сопротивление кабельной линии
x |
0,08 0,98 0,078Ом |
кл |
|
Полное сопротивление кабельной линии
Z |
|
|
1,225 |
2 |
0,078 |
2 |
1,73Ом |
кл 2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Суммарное сопротивление до точки К5 |
|
Z k 5 Z k 4 Z кл 2 |
(2.78) |
Z k 5
0,193 1,73 1,923Ом
Сила тока короткого замыкания
Ik 5 |
|
1,2 |
|
0,18кА |
|||
|
|
|
|
||||
1,73 |
1,923 |
||||||
|
|
|
|||||
Сила ударного тока