Расчет токов короткого замыкания питающей и цеховой сети

В системах электроснабжения аппараты и оборудование должны быть устойчивы к термическому и динамическому действию токов КЗ. Особенность расчета токов КЗ на напряжение до 1000 В – учет активных сопротивлений.

Рисунок 4 – Схема расчетная

На рисунке 4 показана расчетная схема, с параметрами L_кл1 = 50,3 м (длина кабельной линии от ШНН до ШРА1); Lш = 18,5 м (участок ШРА1 до ответвления); Lкл2 = 3,9 м (длина линии ЭСН от ШРА1 до потребителя).

Определяем сопротивления элементов и наносим их на схему замещения.

Для системы, из дополнительных данных нам известна приведённая к шинам источника питания, S_k=420:

А.

(8.1)

Для трансформатора ТМГ-160/10, определим активное сопротивление:

Ом;

(8.2)

Определим индуктивное сопротивление трансформатора:

Ом.

(8.3)

Для автоматов:

мОм; мОм; мОм;

мОм; мОм; мОм;

мОм; мОм; мОм;

Для кабельных линий:

КЛ1: мОм/м; мОм/м, мОм/м; мОм/м

мОм;

(8.4)

мОм.

(8.5)

мОм;

(8.6)

мОм.

(8.7)

КЛ2: мОм/м; мОм/м, мОм/м;

мОм;

(8.8)

мОм.

(8.9)

Для шинопроводов ШРА 1: мОм/м; мОм/м; мОм/м; мОм/м.

мОм мОм;

(8.10)

мОм.

(8.11)

мОм;

(8.12)

мОм.

(8.13)

Далее найдем сопротивления для прямой, обратной и нулевой последовательностей, причем .

Рисунок 5 – Схема замещения прямой последовательности

Упрощаем схему замещения, вычисляем эквивалентные сопротив­ления на участках между точками КЗ и наносим их на схему:

(8.14)

(8.15)

мОм;

мОм;

Данные остальных расчетов сведены в таблицу 7.

Таблица 7 - Данные расчетов

Далее определяем ток трехфазного К.З. При электроснабжении электроустановки от энергосистемы через понижающий трансформатор начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока КЗ в кА без учета подпитки от электродвигателей рассчитывают по формуле:

где U_ср.НН – среднее номинальное напряжение сети, в точке КЗ, В;

r₁ и x₁ – соответственно суммарное активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи до точки КЗ, мОм определяемые согласно выражениям.

Следовательно величина трехфазного замыкания будет равна:

Значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ в точках К2 и К3 определяется аналогично. Результаты расчета сводятся в таблицу 8.

Определение апериодической составляющей тока КЗ

Наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока КЗ i_a0, кА, в общем случае считают равным амплитуде периодической составляющей тока в начальный момент КЗ:

Например, апериодическая составляющая тока КЗ в точке К1 определится:

Значения апериодической составляющей тока трехфазного КЗ в точках К2 и К3 определяется аналогично. Результаты расчета сводятся в таблицу 8.

Таблица 8 – результыты расчетов.