10. Расчёт токов короткого замыкания.

В электроустановках могут возникать различные виды короткого замыкания, сопровождающиеся резким увеличением тока, поэтому электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения должно быть устойчивым к токам короткого замыкания и выбираться с учетом величины этих токов.

Короткое замыкание – электрическое соединение различных точек электроустановок между собой или с землей через малое сопротивление. Электрооборудование и токоведущие части, по которым проходит ток короткого замыкания, подвергаются повышенным термическим и электродинамическим воздействиям, которые могут вызвать разрушение аппарата и оборудования, полное или частичное расстройство электроснабжения.

Виды короткого замыкания:

1. Трехфазное короткое замыкание на землю.

2. Двухфазное короткое замыкание и двухфазное короткое замыкание на землю.

3. Однофазное короткое замыкание на землю.

Причины короткого замыкания:

1. Повреждение изоляции частей электроустановок вызванное:

а) механическое воздействие;

б) старение изоляции;

в) прямые удары молнии;

г) неудовлетворительный уход за электрооборудованием

д) обрывы проводов

е) и.т.д

2. Неправильные действия обслуживающего персонала

Для предотвращения короткого замыкания и уменьшения их последствий необходимо:

1. Применять быстродействующие выключатели

2. Правильно вычислить токи короткого замыкания и по ним выбрать защитную аппаратуру и средства для ограничения токов короткого замыкания

3. Устранить причины вызывающие короткое замыкание

Для вычисления токов короткого замыкания составляется расчетная схема, которая соответствует нормальному режиму работы системы, в которой учитывают сопротивление всех элементов системы от источника питания до потребителя. Для генераторов, трансформаторов, ЛЭП,

реакторов коротких участков распределительной сети учитывают только индуктивное сопротивление.

По расчётной схеме составляется схема замещения, в которой указываются сопротивления всех источников и потребителей, и определяются точки для расчёта токов короткого замыкания.

Для расчетов токов короткого замыкания, необходимо знать базовое сопротивление:

В моём случае S_{б =} 80 МВА

R₀ = 1,84 Ом/км

X₀ = 0,113 Ом/км

7.1 Находим активное и реактивное сопротивление кабеля:

Х_*бл = Х₀×L× S_б/U_б2 = 0,113×0,8×100/10,5² = 0,113×0,8×0,9 = 0,082

R_*бл = R0×L× S_б/U_б2 = 1,84×0,9×100/10,5² = 1,335

I_б = S_б/1,73×U_б = 100/1,73×10,5 = 100/18,165 = 5,5(А)

Х_*бс = S_б/S_к1 = 100/80 = 1,25

7.2 Для точки К1:

Х_*бк1= Х_*бс = 1,25

7.2 Для точки К2:

Х_*бк2 = Х_*бк1+ Х_*бл = 0,082+1,25 = 1,332

7.3 Определяем полное сопротивление для точки К₂:

= 2,27

7.4 Для точки К₁:

I_К1^`` = I_б/ Х_*бс = 5.5/1.25 = 4,4(кА)

7.5 Для точки К2:

I_К2^`` = Iб/Z*бк2 = 5,5/2,27 = 2,42(кА)

7.6 Определяем ударный ток для точки К₂:

= 1,332/0,9 = 1,4

Теперь по графику из справочника Липкин, определяем К_у

К_у = 1,1

i_yк2 = К_у× ×I_К2^`` = 1,1×1,41×2,42 = 3,41 (кА)

7.7 Определяем мощность короткого замыкания в точке К₂

S_к2^`` = S_б/Z_*бк2 = 100/2,27 = 44,05 (кВА)