2.4 Расчет токов короткого замыкания

При расчете токов короткого замыкания следует знать значение тока короткого замыкания. Напряжение питания при расчетах т.к.з. принимают U=6,3 кВ, 0,4 кВ. Далее по схеме расположения оборудования составляют схему замещения.

При этом в цепях выше 1000В учитываются силовые трансформаторы, воздушные и кабельные линии. В сетях до 1000В следует учитывать переходные сопротивления контактов, предохранителей и обмоток трансформаторов тока. На схеме замещения все значимые элементы заменяются эквивалентными им резисторами. Это позволяет получить более наглядную расчётную схему. По схеме замещения необходимо определить значения сопротивления элементов.

Сущность расчёта токов короткого замыкания основана на законе Ома для полной цепи. При коротком замыкании сопротивление внешней цепи равно нулю. Зная значение тока короткого замыкания можно определить внутреннее сопротивление источника или системы.

По данным «Энергоуправления» принимаем ток К.З. на шинах участковой подстанции =10 кА

Z_c

Z_вл1

К1=3,93(А)

К2=3,93(А)

Z_кл1

Z_вл2

К3=4,66(А)

Z_тр1

К4=4,56(А)

Z_кл2

Z_кл4

Z_кл6

Z_тр3

Z_тр4

К9=0,94(А)

Z_тр2

Z_кл3

Z_кл7

Z_кл8

К11=2,02(А)

К6=1,75(А)

К10=2,02(А)

К5=0,97(А)

Z_кл5

Z_кл6

К7=1,71(А)

К8=1,7(А)

Рисунок 2 - Схема замещения к расчету токов короткого замыкания

Для примера рассчитаем ток короткого замыкания в точке К 1.

Определяем сопротивление питающей системы zс, Ом по формуле

(15)

где U – напряжение ступени, на которой рассчитывается ТКЗ, кВ

- трехфазный ТКЗ на шинах участковой подстанции

Определяем полное сопротивление ЛЭП Z, Ом по формуле

(16)

Определяем реактивное сопротивление ЛЭП Х, Ом по формуле

(17)

где l – длина ЛЭП, км

Определяем активное сопротивление ЛЭП R, Ом по формуле

(18)

где l – длина линии, м;

γ - удельная проводимость материала м/Ом*мм²;

γм – 53 м/Ом*мм² – для меди;

γа – 32 м/Ом*мм² – для алюминия;

S – сечение провода, мм².

.

Определяем ТКЗ в указанной точке К1,I⁽³⁾_к.з., кА по формуле

(19)

Остальные расчеты сводим в таблицу.

Таблица 6. Расчет токов короткого замыкания.

Точка КЗ	Номинальное напряжение	Сопротивление системы	Активное сопротивление	Реактивное сопротивление	Полное сопротивление	Трехфазный ток короткого замыкания	Двухфазный ток короткого замыкания	Ударный ток короткого замыкания	Ток термической стоикоти
	U, кВ	zс, оМ	R, оМ	X, оМ	z, оМ	I(3)к.з кА	I(2)к.з кА	iу, кА	I∞, кА
к1	6,3	0,36	0,65	0,32	0,72	3,93	3,42	8,73	5,37
к2	6,3	0,36	0,57	0,28	0,64	3,93	3,42	8,73	5,37
к3	6,3	0,36	0,21	0,01	0,21	4,66	4,06	10,34	6,37
к4	0,4	0,36	0,03	0,01	0,03	5,24	4,56	11,62	7,15
к5	0,4	0,36	0,01	0,01	0,01	1,11	0,97	2,46	1,52
к6	0,4	0,36	0,62	0,01	0,62	2,01	1,75	4,46	2,74
к7	0,4	0,36	0,62	0,02	0,62	1,96	1,71	4,35	2,68
к8	0,4	0,36	0,62	0,02	0,62	1,96	1,71	4,35	2,68
к9	0,4	0,36	0,03	0,01	0,03	1,08	0,94	2,41	1,48
к10	0,4	0,36	2,51	0,01	2,51	2,32	2,02	5,16	3,17
к11	0,4	0,36	2,51	0,01	2,51	2,32	2,02	5,16	3,17