РАСЧЕТ ТОКОВ К.З. В СЕТЯХ ДО 1 кВ

Расчет токов к.з. необходим для проверки выбранного электрооборудования, коммутационных аппаратов, выбора уставок релейной защиты. Необходимо рассчитать:

1) начальное значение периодической составляющей тока к.з.; 2) апериодическую составляющую тока к.з.;

3) ударный ток к.з. При расчетах токов к.з. необходимо учитывать: 1) индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи: основные трансформаторы, проводники, трансформаторы тока, реакторы, токовые катушки автоматических выключателей; 2) активные сопротивления элементов к.з. цепи; 3) активные сопротивления различных контактов и контактных соединений; 4) значения параметров синхронных и асинхронных электродвигателей;

5) активное сопротивление электрической дуги в месте к.з. (при учете сопротивления дуги получают минимальное значение тока к.з.).

Составляется расчетная схемас нанесением на ней точек к.з. Затем составляется схема замещения, на которой указываются активные и реактивные сопротивления в мОм, приведенные к ступени напряжения сети точки к.з.

Расчет сопротивлений различных элементов схемы замещения ведется в следующем порядке:

X_c- эквивалентное индуктивное сопротивление энергосистемы , приведённое к ступени НН , рассчитывается по формуле:

; ,

r_АД = r₁ + 0,96 × r₂

где r₁ - активное сопротивление статора, мОм; r₂ - активное сопротивление ротора, мОм, приведенное к статору.

,

где U_нф = U_н/Ö3 -номинальное фазное напряжение АД, кВ. И др.элементы.

Расчет начального действующего значения периодической составляющей токатрехфазного к.з. I_ПО (кА) при питании от энергосистемы через понижающий трансформатор определяют по формуле ,

где U_{СТ НН} - напряжение ступени (400 В) сети, в которой произошло к.з.; r_1å , х_1å - соответственно суммарные активные и индуктивные сопротивления прямой последовательности цепи к.з., мОм. Эти сопротивления равны:

r_1å = r_т + r_та + r_кв + r_кб + r_ш + r_д ,

х_1å = х_с + х_т + х_та + х_кв + х_ш + х_кб

Начальное действующее значение периодической составляющей тока к.з. от СД I_{ПО СД} (кА) рассчитывают по формуле

Для СД, которые до к.з. работали с перевозбуждением, ЭДС: Для СД, работающих до к.з. с недовозбуждением, ЭДС:

Начальное действующее значение периодической составляющей тока к.з. от АД I_{ПО АД} (кА) определяется по формуле

где и r_АД - соответственно сверхпереходное индуктивное и активное сопротивления АД, мОм; Cверхпереходная ЭДС АД:

Расчет апериодической составляющей тока к.з. в начальный момент к.з. ведется по формуле

В произвольный момент времени i_at в радиальных сетях рассчитывают по формуле ,

где t - время, с; Т_а - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з., с, равная ,

где х_å и r_å - результирующие индуктивные и активные сопротивления цепи к.з., мОм;

w_с = 2pf - синхронная угловая частота напряжения сети, рад/с.

Расчет ударного тока к.з. в ЭУ при питании от энергосистемы выполняется по формуле ,

где к_уд - ударный коэффициент, который может быть определен по кривым.

Ударный ток от АД i_уд.АД (кА) рассчитывают с учетом затухания амплитуды периодической составляющей тока к.з.

Расчет токов однофазного к.з. при питании от энергосистемы через питающий трансформатор выполняется по формуле

где r_1å и х_1å - определяются как для трехфазной цепи, мОм; r_оå и х_оå - суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности цепи относительного тока к.з., мОм.

r_oå = r_от + r_та + r_кв + r_к + r_ош + r_окб + r_д,

х_оå = х_от + х_та + х_кв+ х_ош + х_окб

Начальное значение периодической составляющей (кА) с учетом синхронных и асинхронных ЭД рассчитывают:

где - эквивалентная сверхпереходная ЭДС (фазное значение), В.

Расчет токов двухфазного к.з. при питании от энергосистемы через понижающий трансформатор. Начальное значение периодической составляющей тока к.з. I_ПО (кА) определяют по формуле ,

где r_1å = r_т + r_та + r_кв + r_к + r_ш + r_кб + r_д/2 ;

х_1å = х_с + х_т + х_та + х_кв + х_ш + х_кб