---

При коротком замыкании за общим для нагрузки и системы сопротивлением (рисунок 25в) и близких значениях отношения х/r ветвей расчетной схемы начальное значение периодической составляющей тока КЗ (I_пок) допускается рассчитывать по формуле

(44)

где - ЭДС узла нагрузки;

n_i - коэффициент трансформации трансформатора;

z_1НГ, z_c, z_к - модули сопротивлений ветвей исходной схемы замещения (рисунок 25 в), причем

рассчитывается как указано в 3.2;

r_1Sк и x_1Sк - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления цепи КЗ.

Ударный ток следует определять в соответствии с требованиями раздела 5.

ПРИЛОЖЕНИЕ 11

Рекомендуемое

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ТОКОВ КЗ

Пример 1. Для схемы, приведенной на рисунке 26 определить токи при трех-, двух- и однофазном КЗ в точке К1. Для трехфазного КЗ определить максимальные и минимальные значения тока КЗ.

Расчетная схема к примеру 1 и ее преобразование

Рисунок 26

1.1. Исходные данные

Система С

S_к = 200 МВ×А; U_cp.BH = 6,0 кВ.

Трансформатор Т: ТС = 1000/6

S_т.ном = 1000 кВ×А; U_BH = 6,3 кВ;

U_НH = 0,4 кВ; Р_{к ном} = 11,2 кВ;

u_к = 5,5 %.

Автоматический выключатель «Электрон»

QF : r_кв= 0,14 мОм; х_кв = 0,08 мОм.

Шинопровод ШМА-4-1600Ш:

r_ш = 0,030 мОм/м; х_ш = 0,014 мОм/м;

r_нп = 0,037 мОм/м; х_нп = 0,042 мОм/м; l_ш = 10 м.

Болтовые контактные соединения: r_к = 0,003 мОм; n = 4.

1.2. Расчет параметров схемы замещения

1.2.1. Параметры схемы замещения прямой последовательности

Сопротивление системы (х_с), рассчитанное по формуле 1, составит:

Активное и индуктивное сопротивления трансформаторов (r_т) и (x_т), рассчитаны по формулам (3) и (4), составят:

Активное и индуктивное сопротивления шинопровода:

r_ш = 0,030×10 = 0,30 мОм; x_ш = 0,014×10 = 0,14 мОм.

Активное сопротивление болтовых контактных соединений:

r_к = 0,003×4 = 0,012 мОм.

Активное сопротивление дуги определяют, как указано в приложении 9, рисунок 22: r_д = 5,6 мОм.

1.2.2. Параметры схемы замещения нулевой последовательности.

r_от = 19,1 мОм; х_от = 60,6 мОм;

r_нп = 0,037×10 = 0,37 мОм; х_нп = 0,042×10 = 0,42 мОм.

1.3. Расчет токов трехфазного КЗ

где К_уд определяют по кривой рисунок 2.

1.4. Расчет токов однофазного КЗ

Ток однофазного КЗ с учетом активного сопротивления дуги

1.5. Расчет токов двухфазного КЗ

Ток двухфазного КЗ с учетом активного сопротивления дуги:

Результаты расчета токов КЗ сведены в табл. 22.

Таблица 22

Результаты расчета токов КЗ к примеру 1

Пример. 2. Для схемы, приведенной на рисунке 27, определить максимальные и минимальные значения токов при трехфазном КЗ в точках К1 и К2.

2.1. Исходные данные

Система С

U_cp.BH = 10,5 кВ; I_{откл.ном} = 11 кА.

Трансформатор Т. ТС = 1600/10,0

S_т.ном = 1600 кВ×А, U_BH = 10,5 кВ;

U_НH = 0,4 кВ, Р_к.ном = 16 кВт, u_к = 5,5 %

Шинопроводы

Ш1 : ШМА4-3200:

I_ном = 3200 А, r_1ш = 0,01 мОм/м;

х_1ш = 0,005 мОм/м, l₁ = 10 м.

Ш2, Ш3 : ШМА4-1600:

I_ном = 1600 А, r_1ш = 0,03 мОм/м;

х_1ш = 0,014 мОм/м, l₂ = 20 м, l₃ = 30 м.

Ш4, Ш5 : ШРА-73У3:

I_ном = 600 А, r_1ш = 0,1 мОм/м;

х_1ш = 0,13 мОм/м, l₄ = 50 м, l₅ = 40 м.

Кабельные линии

КЛ1, КЛ2, КЛ3:

ААШb = 3´185 : r_1кб = 0,208 мОм/м; х_1кб = 0,055 мОм/м;

l₁ = 150 м, l₂ = l₃ = 20 м.

Измерительные трансформаторы тока

ТА1, ТА2:

I_ном = 500 А, r_ТА1 = r_ТА2 = 0,05 мОм;

х_ТА1 = х_ТА2 = 0,07 мОм;

ТА3, ТА4, ТА5:

I_ном = 200 А, r_ТА3 = r_ТА4 = r_ТА5 = 0,42 мОм;

х_ТА3 = х_ТА4 = х_ТА5 = 0,67 мОм.

Активное сопротивление болтовых контактных соединений:

r_к = 0,03 мОм, n = 4.

Автоматические выключатели типа «Электрон»

QF1, QF4:

I_ном = 1000 А, r_кв1 = r _кв4 = 0,25 мОм;

x_кв1 = х _кв4 = 0,1 мОм;

QF2, QF3, QF5, QF6:

I_ном = 400 А, r_кв2 = r_кв3 = r_кв5 = r_кв6 = 0,65 мОм,

x_кв2 = х _кв3 = x_кв5 = х _кв6 = 0,17 мОм,

QF7, QF8, QF9, QF10:

I_ном = 200 А;

r_кв7 = r_кв8 = r_кв9 = r_кв10 = 1,1 мОм;

x_кв7 = х _кв8 = x_кв9 = r_кв10 = 0,5 мОм.

Синхронный двигатель СД.

СД-12-24-12А:

Р = 125 кВт; U_ном = 380 В;

Расчетная схема к примеру 2

Рисунок 27

Асинхронные двигатели АД1 и АД2.

А03-315М-6У3:

Р = 132 кВт, I_пуск/I_ном = 7,0;

U_ном = 380 В, I_ном = 238,6 A, M_max/M_ном = b_ном = 2,6;

M_пуск/M_ном = 1,6; M_min/M_ном = 0,8; cos j_ном = 0,9;

n_с = 1000 об/мин; h = 93,5 %; s_ном = 1,7 %.

Комплексная нагрузка КН

Суммарная активная мощность составляет P_S = 350 кВт, cos j = 0,8. В состав нагрузки входят асинхронные двигатели (АД), лампы накаливания (ЛН), преобразователи (П) в следующем соотношении: Р_АД = 175 кВт, Р_ЛН = 35 кВт, Р_П = 140 кВт.

2.2. Расчет параметров схемы замещения (рисунок 28)

Схема замещения к примеру 2

Рисунок 28

2.2.1 Параметры схемы замещения прямой последовательности

Сопротивление системы (х_с), рассчитанное по формуле (2) настоящего стандарта, составит:

Активное (r_т) и индуктивное (x_т) сопротивления трансформаторов, рассчитанное по формулам (3), (4) настоящего стандарта, составят:

Активное и индуктивное сопротивления шинопроводов.

Ш1 : r_ш1 = 0,01×10 = 0,1 мОм; х_ш1 = 0,005×10 = 0,05 мОм;

Ш2 : r_ш2 = 0,03×20 = 0,6 мОм; х_ш2 = 0,014×20 = 0,28 мОм;

Ш3 : r_ш3 = 0,03×30 = 0,9 мОм; х_ш3 = 0,014×30 = 0,42 мОм;

Ш4 : r_ш4 = 0,1×50 = 5,0 мОм; х_ш4 = 0,13×50 = 6,5 мОм;

Ш5 : r_ш5 = 0,1×40 = 4,0 мОм; х_ш5 = 0,13×40 = 5,2 мОм;

Активное и индуктивное сопротивления кабельных линий:

КЛ1 : r_1кб1 = 0,208×150 = 31,2 мОм; х_1кб1 = 0,055×150 = 8,25 мОм;

КЛ2, КЛ3 : r_1кб2 = r_1кб3 = 0,208×20 = 4,16 мОм;

х_1кб2 = х_1кб2 = 0,055×20 = 1,1 мОм.

Расчет параметров АД1 и АД2.

Принимая Р_мх = 0,02×Р_ном; r₁ = s_ном = 0,017 , получаем:

Расчет параметров СД:

Расчет параметров комплексной нагрузки НГ

Параметры комплексной нагрузки определяют по кривым рисунка 11а приложения 8, при этом

или в именованных единицах:

2.3. Расчет токов трехфазного КЗ

2.3.1. Ток трехфазного КЗ в расчетной точке К1 без учета влияния электродвигателей и комплексной нагрузки

2.3.2. Необходимость учета влияния электродвигателей и комплексной нагрузки на ток при металлическом КЗ в точке К1, определенная в соответствии с 1.4 настоящего стандарта, показывает, что больше, чем

, поэтому асинхронные двигатели следует учитывать.

меньше, чем 0,01×36380 = 363,8 А, поэтому синхронный двигатель не следует учитывать.

больше, чем 0,01×36380 = 363,8 А,

поэтому влияние комплексной нагрузки следует учитывать.

Таким образом, при расчете суммарного тока КЗ в точке К1 следует учитывать влияние асинхронных двигателей и комплексной нагрузки. Такой же вывод следует и при условии учета электрической дуги.

Расчет составляющей тока КЗ в точке К1 от комплексной нагрузки.

Расчет составляющей тока КЗ в точке К1 от асинхронных двигателей:

2.3.3. Ток трехфазного КЗ в расчетной точке К2 без учета влияния электродвигателей и комплексной нагрузки

При определении минимального значения тока следует учесть влияние электрической дуги и увеличение активного сопротивления кабеля вследствие нагревания его током КЗ:

где r_д - сопротивление дуги, определяемое в соответствии с рисунком 15 приложения 9, при этом в соответствии с (42) l_кб1S = 158 м;

С_J - коэффициент, определяемый для t_откл = 0,6 с в соответствии с рисунком 7 приложения 2.

Таблица 23

Результаты расчета токов КЗ к примеру 2

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения

2. Расчет сопротивлений различных элементов электроустановки

2.1. Активное и индуктивное сопротивления силовых трансформаторов

2.2. Активное и индуктивное сопротивления реакторов

2.3. Активное и индуктивное сопротивления шинопроводов

2.4. Активное и индуктивное сопротивление кабелей

2.5. Активное и индуктивное сопротивления воздушных линий и проводов

2.6. Активные сопротивления контактов и контактных соединений

2.7. Активные и индуктивные сопротивления трансформаторов тока

2.8. Активные и индуктивные сопротивления катушек автоматических выключателей

2.9. Параметры автономных источников электроэнергии и синхронных электродвигателей

2.10. Параметры асинхронных электродвигателей

2.11. Расчетные параметры комплексных нагрузок

2.12. Активное сопротивление дуги в месте КЗ

3. Расчет начального значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ

4. Расчет апериодической составляющей тока КЗ

5. Расчет ударного тока КЗ

6. Расчет периодической составляющей тока КЗ от автономных источников электроэнергии в произвольный момент времени

7. Расчет периодической составляющей тока КЗ от синхронных и асинхронных электродвигателей в произвольный момент времени

8. Расчет токов несимметричных КЗ

8.1 составление схем замещения

8.2. Расчет токов однофазного КЗ

8.3. Расчет токов двухфазного КЗ

Приложение 1 Расчет сопротивлений шинопроводов

Приложение 2 Активные и индуктивные сопротивления кабелей

Приложение 3 Расчетные сопротивления проводов, проложенных открыто на изоляторах, и проводов воздушных линий

Приложение 4 Расчет сопротивления контактов и контактных соединений

Приложение 5 Параметры измерительных трансформаторов тока

Приложение 6 Сопротивление катушек автоматических выключателей

Приложение 7 Расчет параметров асинхронных электродвигателей

Приложение 8 Параметры комплексной нагрузки

Приложение 9 Учет влияния активного сопротивления дуги на ток КЗ

Приложение 10 Учет влияния комплексной нагрузки на ток КЗ

Приложение 11 Примеры расчета токов КЗ