Расчет токов короткого замыкания

Короткое замыкание является тяжёлым аварийным режимом, так как из-за термического и электродинамического действия токов короткого замыкания в электроустановках возникают большие повреждения. Для того чтобы оборудование и токоведущие части выдержали сквозные токи короткого замыкания без существенных повреждений, их проверяют на термическую и электродинамическую стойкость в условиях короткого замыкания.

Коротким замыканием называется всякое, не предусмотренное нормальными условиями работы соединение двух точек электрической цепи (непосредственно или через малое сопротивление).

Причинами короткого замыкания являются: механические повреждения изоляции, её пробой из-за перенапряжения и старения, обрывы, набросы, схлёстывание проводов и воздушных линий, ошибочные действия персонала и т.д.

В трёх фазных цепях и устройствах различают трёхфазные (симметричные), двухфазные и однофазные (несимметричные) короткие замыкания. Также могут иметь место короткие двухфазные замыкания на землю, короткие замыкания с одновременным обрывом фазы.

Токи короткого замыкания могут определяться для проверки токоведущих частей и аппаратов на устойчивость при коротких замыканиях, а также для выбора уставок релейной защиты. В первом случае расчётные условия короткого замыкания выбираются такими, при которых токи будут иметь наибольшее значение. Во втором случае расчётные условия короткого замыкания - линейные.

Расчёт токов короткого замыкания выполняется для выбора высоковольтных аппаратов, выбора ошиновок трансформаторных подстанций и распределительных устройств, проверки надёжности срабатывания аппаратов защиты при коротких замыканиях, для выбора мероприятий по ограничению токов короткого замыкания.

Расчёт токов короткого замыкания сводится к определению общего сопротивления до точки короткого замыкания. Устанавливается значение токов короткого замыкания, необходимых для выбора коммутационной аппаратуры.

Расчёт токов короткого замыкания осуществляют в относительных или именованных единицах.

Для расчётов токов короткого замыкания составляют схему замещения (изображена на рис. 2.5.1).

1 Определим базисные величины

Sб = 100 МВА – базисная мощность;

Uб = 10,5 кВ – базисное напряжение.

Базисный ток находим по формуле:

[10] (18)

Рисунок 2.5.1

2 Определим реактивное сопротивление системы Iс = 70 кА – заданное значение тока короткого замыкания системы.

[10] (19)

3 Определим реактивное сопротивление реактора по формуле:

[8] (20)

4 Определим ток короткого замыкания в точке К1 по формуле:

[10] (21)