Порядок расчёта токов короткого замыкания по расчётным кривым.

Применяется в тех случаях, если точка короткого замыкания находится рядом с источником питания (генератором) на электростанции.

3.1 Находится относительное суммарное сопротивление X^*_К∑  расчётной точки как в пункте 1.2.

Определяется периодическая слагающая тока короткого замыкания по расчётным кривым рис 6.6[2]. Расчётные кривые представляют собой зависимость кратности периодической слагающей тока короткого замыкания K_t от расчётного сопротивления Х^*_р (для времени, принимаемого от начала возникновения короткого замыкания) до точки короткого замыкания для времени от начала возникновения короткого замыкания. Расчетное сопротивление Х^*_р представляет собой сопротивление схемы замещения, отнесённое к суммарной номинальной мощности источника питания:

 ,                                               (72)

где S_номΣ – суммарная номинальная мощность источника питания

Если при расчете принимается S_б =S_номΣ ,

то Х_*р= Х_*б.

Периодическая слагающая тока короткого замыкания по расчетным кривым.

 ,                                  (73)

где I_Σном- суммарный ток источника питания, А

U_ном- напряжение ступени, для которой рассматривается короткое замыкание, кВ

Мощность короткого замыкания пропорциональна току короткого замыкания МВА, следовательно

.                                               (74)

Ударный ток определяется по формуле (59), кА.

4 Расчёт токов короткого замыкания в электроустановках до 1000 кВ.

В этом случае расчёт токов короткого замыкания выполняется в именованных единицах и кроме индуктивных сопротивлений учитываются активные сопротивления элементов. Согласно ПУЭ следует исходить из условий, что напряжение на стороне высшего напряжения трансформатора неизменно и S_c = ¥, следовательно Х_с = 0.

4.1. Составляется расчётная схема и намечаются расчётные точки. Обычно расчётная точка берётся на шинах РУ.

4.2. По расчётной схеме составляется схема замещения, в которой указываются сопротивления всех элементов и намечаются точки для расчёта токов короткого замыкания. Генераторы, трансформаторы большой мощности, воздушные линии, реакторы обычно представляются в схеме замещения их индуктивными сопротивлениями, так как активные сопротивления во много раз меньше индуктивных. Кабельные линии 6-10 кВ, трансформаторы мощностью 1600 кВА и меньше в схеме замещения представляются индуктивными и активными сопротивлениями.

4.3. Задаётся базисное напряжение U_б в расчётный точка по табл.2:

 Базисный ток на ступени напряжения точки короткого замыкания (КЗ) определяется по формуле, кА:

 .                                          (75)

4.4 Определяется реактивные и активные сопротивления, Ом:

- для энергосистемы по формуле, Ом:

 ,                                           (76)

где S_с – мощность системы МВА (принимается 100МВА, 1000 МВА);

Хс- сопротивление соответствующее мощности системы, справочные данные, Ом .

- для воздушной линии, Ом

 ,                                            (77)

где Х_о- удельное индуктивное сопротивление ВЛ, для напряжения выше 1000В, принимается 0,4 Ом/км;

 ℓ- длина линии, км.

- для двухобмоточного  трансформаторов, Ом:

  ,                                                (78)

где u_к - напряжение к.з., справочные данные трансформатора, %;

S_н.т- мощность трансформатора, МВА.

-для трёхобмоточного трансформатора и автотрансформатора, трёхобноточного трансформатора с расщеплённой обмоткой НН сопротивления рассчитываются по формулам (64-68)

Определения активного и реактивного сопротивления двухобмоточного трансформатора,  Ом:

,                                                          (79)

где Р_к- потери короткого замыкания в трансформаторе, справочные данные, кВт;

 .                                               (80)

При мощности трансформатора S_ном.тр. > 630 кВ А в схеме необходимо учитывать реактор, который устанавливается для ограничения токов короткого замыкания по формуле, Ом:

,                                            (81)

где Х_ном.р - номинальное сопротивление  реактора, справочные данные, Ом;

U_ном - номинальное напряжение реактора, кВ;

I_ном -номинальный ток реактора, кА.

- для кабельной линии

а) индуктивное сопротивление КЛ, Ом:

  ,                                        (82)

где Х_о- удельное сопротивление кабельной линии, выбирается по справочной литературе, Ом/км;

 ℓ- длина кабельной линии, км.

б) активное сопротивление КЛ, Ом:

  ,                                        (83)

где R_о – активное сопротивление одного километра линии, Ом/км, определяется по справочной литературе.

Активное сопротивление кабеля на напряжение 6-10кВ учитывается, если X/R≥3

4.5 После определения всех сопротивлений до точки короткого замыкания их необходимо сложить и получить полное сопротивление схемы Z_к, Ом:

 .                                        (84)

 4.6 Ток короткого замыкания в точке определяется по формуле, кА:

 .                                                     (85)

4.7 Ударный ток в точке К рассчитывается по формуле, кА:

 ,                                        (86)

где К_у- ударный коэффициент, определяется по [5] .

4.8 Мощность короткого замыкания рассчитывается по формуле, МВА:

  .                                 (87)

Методика расчета тока короткого замыкания в сетях до 1000В отличается от методики расчета короткого замыкания в сетях выше 1000 В следующими особенностями :

- необходим учёт не только индуктивных сопротивлений, но также и активных сопротивлений всех элементов цепи, включая переходные сопротивления коммутационных аппаратов, которые можно определить по справочной литературе [1], [5]

- малое влияние сопротивления элементов сети выше 1000В на величину токов короткого замыкания, которое в расчетах не учитывается, а питающая сеть выше 1000В до ввода в трансформатор заменяется как источник неограниченной мощности с постоянным напряжением.