7. Расчет токов короткого замыкания
Особенности расчета токов короткого замыкания (ТКЗ) в сети 0,4 кВ [5]:
1. Все расчёты ведут в именованных единицах, сопротивления элементов схемы замещения учитывают в мОм.
2. Учитываются не только индуктивные, но и активные сопротивления элементов.
3. Учитываются сопротивления контактных соединений, катушек расцепителей автоматических выключателей и т.д.
4. При определении минимального значения ТКЗ учитывают сопротивлении дуги в месте короткого замыкания.
5. В расчёте ударный коэффициент токов КЗ принят по ГОСТ 28249-93
Обобщённый вид схемы замещения для расчёта ТКЗ приведён на рис.1.
Рис.1. Общий вид схемы замещения для расчёта ТКЗ
Ток трёхфазного КЗ:
где:
=400 В – номинальное напряжение обмотки
НН трансформатора;
и
-
соответственно активные и индуктивные
сопротивления прямой последовательности.
Ток однофазного короткого замыкания:
где:
и
- активные и индуктивные сопротивления
нулевой последовательности.
Ударный ток КЗ:
,
где:
- ударный коэффициент.
Пример расчёта токов КЗ для точки К0 (выводы 0,4 кВ трансформатора).
Сопротивление питающей энергосистемы:
Сопротивление силового трансформатора находим по справочным данным. Для схемы соединения Δ/Yн и мощности 160 кВА сопротивления прямой и нулевой последовательности:
Сопротивление шин трансформатора не учитывается ввиду их чрезвычайно малой протяжённости и большого сечения. Это не внесёт существенной погрешности в расчёт.
Сопротивление обмоток трансформатора
тока ТА1 (
(класс точности 1).
Сопротивление катушки автоматического
выключателя QF(Iном=400А)
,
;
Сопротивления контактных соединений
,
всего контактов
Сопротивление дуги
(учитывается только при КЗ вблизи выводов
низкого напряжения трансформатора, то
есть при КЗ на шинах РУ)
Полное сопротивление прямой последовательности:
Полное сопротивление нулевой последовательности (сопротивления нулевой последовательности кабелей приняты по ГОСТ 28249-93):
Ток трёхфазного короткого замыкания максимальный (без учёта сопротивления дуги):
Ток однофазного короткого замыкания минимальный (с учётом сопротивления дуги):
Ударный ток КЗ для точки К0:
Аналогично рассчитываем токи КЗ для всех точек (таблица 5).
Таблица 5.
|
Точка КЗ |
ток ном |
Прямой посл. |
Нулевой посл. |
Трёхфазное КЗ,кА |
Однофазное КЗ | |||
|
|
|
r1, мОм |
x1, мОм |
r0, мОм |
x0, мОм |
действ знач, |
уд. знач |
действ знач, кА |
|
1 |
151,51 |
38,05 |
48,67 |
227,44 |
104,55 |
3,74 |
7,03 |
1,90 |
|
2 |
185,18 |
29,8 |
38,2 |
208,64 |
98,5 |
4,77 |
8,97 |
2,16 |
|
3 |
151,51 |
37,69 |
46,9 |
225,6 |
104,55 |
3,84 |
7,22 |
1,92 |
|
4 |
151,51 |
38,05 |
48,67 |
227,44 |
104,55 |
3,74 |
7,03 |
1,90 |
|
5 |
126,26 |
49,6 |
51,05 |
219 |
102,6 |
3,24 |
6,10 |
1,83 |
|
6 |
23,69 |
182,31 |
57,14 |
217,41 |
64,07 |
1,21 |
2,27 |
1,14 |
|
7 |
30,11 |
127,56 |
53,76 |
363,61 |
91,43 |
1,67 |
3,14 |
1,07 |
|
8 |
23,69 |
182,31 |
57,14 |
217,41 |
64,07 |
1,21 |
2,27 |
1,14 |
|
9 |
16,95 |
267,41 |
56,89 |
331,01 |
72,41 |
0,84 |
1,59 |
0,78 |
|
10 |
30,11 |
143,31 |
54,03 |
404,89 |
98,52 |
1,51 |
2,84 |
0,96 |
|
11 |
30,11 |
143,31 |
54,03 |
404,89 |
98,52 |
1,51 |
2,84 |
0,96 |
|
12 |
42,20 |
79,41 |
52,24 |
247,21 |
78,2 |
2,43 |
4,57 |
1,56 |
|
13 |
35,49 |
80,21 |
53,14 |
248,01 |
79,1 |
2,40 |
4,51 |
1,54 |
|
14 |
35,49 |
80,21 |
53,14 |
248,01 |
79,1 |
2,40 |
4,51 |
1,54 |
|
15 |
7,34 |
224,01 |
58,92 |
304,01 |
70,92 |
1,00 |
1,88 |
0,89 |
|
16 |
16,95 |
267,41 |
56,89 |
331,01 |
72,41 |
0,84 |
1,59 |
0,78 |
|
17 |
16,95 |
266,5 |
57,1 |
310 |
74,3 |
0,85 |
1,59 |
0,80 |
|
18 |
16,95 |
272,8 |
59,6 |
320,2 |
72,8 |
0,83 |
1,56 |
0,78 |
|
19 |
7,34 |
249,21 |
59,1 |
361,21 |
75,9 |
0,90 |
1,70 |
0,79 |
|
20 |
7,34 |
382,41 |
58,7 |
590,01 |
95,82 |
0,60 |
1,12 |
0,51 |
|
21 |
16,95 |
278,3 |
58,6 |
318,3 |
80,6 |
0,81 |
1,53 |
0,77 |
|
22 |
23,69 |
184,6 |
58,6 |
326,4 |
68,2 |
1,19 |
2,24 |
0,96 |
|
23 |
16,95 |
269,3 |
57,8 |
305 |
71,5 |
0,84 |
1,58 |
0,80 |
|
24 |
7,34 |
226,8 |
59,3 |
302,3 |
69,9 |
0,99 |
1,85 |
0,89 |
|
25 |
16,95 |
269,8 |
57,8 |
330,1 |
70,8 |
0,84 |
1,57 |
0,78 |
|
26 |
23,69 |
180,2 |
59,6 |
365,4 |
67,9 |
1,22 |
2,29 |
0,92 |
|
27 |
23,69 |
183,6 |
59,6 |
368 |
68,5 |
1,20 |
2,25 |
0,91 |
|
28 |
23,69 |
184,02 |
61,5 |
382,2 |
69,3 |
1,19 |
2,24 |
0,89 |
|
29 |
30,81 |
144,5 |
62,3 |
405,6 |
54,6 |
1,47 |
2,76 |
0,97 |
|
30 |
30,81 |
146,3 |
64,6 |
403,4 |
53,5 |
1,44 |
2,72 |
0,96 |
|
31 |
35,49 |
126,9 |
54,6 |
268,2 |
80,6 |
1,67 |
3,14 |
1,25 |
|
32 |
16,95 |
125,64 |
59,2 |
300,6 |
70,2 |
1,66 |
3,13 |
1,19 |
|
33 |
23,69 |
185,6 |
61,3 |
366,8 |
68,2 |
1,18 |
2,22 |
0,91 |
|
34 |
23,69 |
187,9 |
61,8 |
369 |
69,6 |
1,17 |
2,20 |
0,90 |
|
35 |
23,69 |
193,2 |
63,5 |
378,4 |
72,5 |
1,14 |
2,14 |
0,88 |
|
36 |
23,69 |
184,6 |
63,9 |
379,6 |
73,4 |
1,18 |
2,22 |
0,89 |
|
37 |
35,49 |
124,9 |
56,1 |
270,6 |
82,4 |
1,69 |
3,17 |
1,25 |
|
38 |
23,69 |
184,6 |
65,6 |
385,3 |
70,6 |
1,18 |
2,22 |
0,89 |
|
39 |
35,49 |
123,6 |
57,4 |
271,2 |
81,2 |
1,69 |
3,19 |
1,25 |
|
40 |
35,49 |
125,6 |
57,6 |
271,2 |
81,2 |
1,67 |
3,14 |
1,24 |
|
Точка КЗ |
ток ном |
Прямой посл. |
Нулевой посл. |
Трёхфазное КЗ,кА |
Однофазное КЗ | |||
|
|
|
r1, мОм |
x1, мОм |
r0, мОм |
x0, мОм |
действ знач, |
уд. знач |
действ знач, кА |
|
41 |
35,49 |
126,3 |
58,9 |
271,2 |
81,2 |
1,66 |
3,12 |
1,24 |
|
42 |
35,49 |
121,02 |
59,1 |
272,3 |
81,2 |
1,71 |
3,23 |
1,26 |
|
43 |
42,20 |
119,3 |
56,6 |
265,4 |
76,8 |
1,75 |
3,29 |
1,29 |
|
44 |
55,04 |
106,5 |
48,6 |
246,8 |
59,8 |
1,97 |
3,71 |
1,43 |
|
45 |
55,04 |
104,5 |
47 |
238 |
57,32 |
2,02 |
3,79 |
1,47 |
|
46 |
66,42 |
101,6 |
46,2 |
236,4 |
57,12 |
2,07 |
3,89 |
1,49 |
|
47 |
66,42 |
98,6 |
43,6 |
223,4 |
55,69 |
2,14 |
4,03 |
1,56 |
|
48 |
77,38 |
86,4 |
38,96 |
215,6 |
54,6 |
2,44 |
4,58 |
1,69 |
|
49 |
92,59 |
72,6 |
26,45 |
214,8 |
38,56 |
2,99 |
5,62 |
1,87 |
|
50 |
92,59 |
71,2 |
25,3 |
214,2 |
37,98 |
3,06 |
5,75 |
1,89 |
|
51 |
77,38 |
84,36 |
39,6 |
215,8 |
52,6 |
2,48 |
4,66 |
1,70 |
|
52 |
77,38 |
83,6 |
37,5 |
215,6 |
52,3 |
2,52 |
4,74 |
1,72 |
|
53 |
77,38 |
82,4 |
36,2 |
215,35 |
51,6 |
2,57 |
4,83 |
1,73 |
|
РП1 |
187,98 |
28,6 |
37,2 |
209,7 |
97,9 |
4,92 |
9,26 |
2,18 |
|
РП2 |
51,64 |
108,9 |
42,65 |
234,63 |
56,39 |
1,97 |
3,71 |
1,46 |
|
РП3 |
133,42 |
38,2 |
62,3 |
205,3 |
99,8 |
3,16 |
5,94 |
1,92 |
|
РП4 |
76,11 |
85,6 |
38,9 |
212,6 |
51,6 |
2,46 |
4,62 |
1,71 |
|
РП5 |
44,29 |
126,3 |
57,43 |
261,8 |
55,62 |
1,66 |
3,13 |
1,28 |
|
РП6 |
43,53 |
119,8 |
56,9 |
262 |
57,6 |
1,74 |
3,28 |
1,31 |
|
РП7 |
20,47 |
198,6 |
95,6 |
236,6 |
48,9 |
1,05 |
1,97 |
1,02 |
|
РП8 |
43,58 |
117,5 |
55,6 |
262,3 |
58,6 |
1,78 |
3,34 |
1,32 |
|
РП9 |
29,03 |
201,6 |
56,89 |
254,6 |
56,3 |
1,10 |
2,07 |
1,02 |
|
РП10 |
226,49 |
12,6 |
25,3 |
165,3 |
72,65 |
8,17 |
15,37 |
3,05 |