Расчёт электрических нагрузок. Cиловые трансформаторы и их проверка по перегрузочной способности. Расчет токов короткого замыкания, страница 4

Расчет  токов  короткого  замыкания  производится  с  целью  определения  токов,  протекающих  по  участкам  сети  и  остаточных  напряжений  в  момент  короткого  замыкания  в  расчетных  точках. Выбор  расчетных  точек  производится  на  основе  анализа  схемы  электроснабжения  с  целью  нахождения  наиболее  неблагоприятных  условий  повреждений, определяющих  выбор  аппаратов  и  проводников.

Как правило, расчетными  точками  являются  выводы  высшего  напряжения  понижающих  трансформаторов,  участки  между  выводами  низшего напряжения трансформатора  и  реакторами; сборные  шины  РУ, выводы  электроприемников, выводы  выключателей  отходящих  линий.

При  возникновении  короткого  замыкания  в  системе  электроснабжения  сопротивление  цепи  уменьшается, что  приводит  к  увеличению  токов  в  отдельных  ветвях  системы, по  сравнению  с точками  нормального  режима. Степень  уменьшения  сопротивления  цепи  зависит  от  положения  точки  короткого  замыкания  в  системе. В  свою  очередь  это  вызывает  снижение  напряжения  в  системе, которое  особенно  велико  вблизи  места  короткого  замыкания.

Обычно в месте замыкания образуется  переходное  сопротивление, состоящее  из  сопротивления  электрической  дуги,  сопротивления  элементов  пути  тока  от  одной  фазы  к  другой  или  от  фазы  на  землю.

Электрическая  дуга  возникает  или  с  самого  начала  повреждения  или  через  некоторое  время, когда  перегорит  элемент, вызвавший  замыкание.

В  ряде  случаев  переходные  сопротивления  могут  быть  столь  малы, что  ими  можно  пренебречь. Такое  замыкание  называют  металлическим.

При  прочих  равных  условиях  ток  при  металлическом  коротком  замыкании  больше, чем  при  наличии  переходного  сопротивления, поэтому,  когда  требуется  найти  возможные  наибольшие  величины  токов,  полагают  короткое  замыкание  металлическим.

2.3.2 Расчетные  условия  короткого  замыкания

Расчетные  условия  находят  отражение  в  расчетной  схеме. Расчетная схема представляет собой схему в однолинейном исполнении, в которую введены генераторы, компенсаторы, синхронные двигатели, асинхронные двигатели, оказывающие влияние на токи короткого замыкания, а также элементы системы электроснабжения, связывающие источники электроэнергии с точками КЗ (линии электропередач, трансформаторы, реакторы). На  расчетной  схеме  показывают  расчетные  точки  короткого  замыкания, выбор  которых  зависит  от  цели  расчетов. Как правило, расчетными точками являются выводы высшего напряжения понижающих трансформаторов, участки между выводами низшего напряжения трансформатора и реакторами, сборные шины РУ, выводы электроприемников, выключателей отходящих линий.

По  расчетной  схеме  составляют  схему  замещения, на  которой (для электроустановок выше 1 кВ)  все  элементы  цепи  короткого  замыкания  заменены  индуктивными  сопротивлениями  и  соединены  в  той  же  последовательности, которая  имеется  на  расчетной  схеме,  при  этом  трансформаторные  связи  заменяются  электрическими. Активное сопротивление следует учитывать только для протяженных воздушных линий и кабельных сетей малых сечений.  За  основную  ступень  удобно  применять  ступень, где  определяются  токи  короткого  замыкания. На  схеме  замещения  каждое  сопротивление  имеет  цифровое  обозначение  в  виде  дроби: в числителе – порядковый номер, а в знаменателе его расчетное сопротивление.

Параметры элементов схем замещения  можно  выражать  в  именованных  или  относительных  единицах. Обычно  в  сетях  выше  1кВ  применяют  относительные  единицы  (о.е.), а  в  сетях  до  1кВ – в  именованных (Ом). При  составлении  схемы  замещения  в  о.е., значение  ЭДС  и  сопротивлений  выражают  в  долях  выбранных  значений  базисных  величин.

В  качестве  базисных  величин  принимаются  базисная мощность Sб , МВ∙А и   базисное напряжение  Uб , кВ.  Базисный ток Iб , кА определяется по формуле: