Расчет токов короткого замыкания

Перед тем как приступить к расчету токов КЗ, необходимо выбрать одно расчетное присоединение: цепь генератора (схема ТЭЦ) или блока генератор – трансформатор (схема КЭС). Сборные шины выбирают для РУ, к которому подключено расчетное присоединение.

На схеме замещения, в цепи расчетного присоединения и сборных шин, намечаются точки КЗ, в которых определяют значения токов КЗ для выбора и проверки электрических аппаратов и токоведущих частей. Необходимое количество точек КЗ и их место расположения определяется согласно расчетным условиям [3].

Для выбора и проверки электрических аппаратов и токоведущих частей расчетным режимом является трехфазное КЗ, при котором необходимо определение следующих величин: ; ; ; . Методы расчета токов трехфазного КЗ для выбора и проверки электрических аппаратов изложены в [8, 16, 17].

В электроустановках 110 кВ и выше (эффективное заземление нейтрали) ток однофазного замыкания на землю может превышать ток трехфазного КЗ. Проверка выключателей по отключающей способности в этом случае производится по большему значению тока КЗ, если не приняты меры по ограничению тока однофазного замыкания на землю. Методы расчета токов однофазного КЗ также изложены в [8, 16, 17].

Для выбора электрических аппаратов (выключателя, разъединителя и др.) в цепи генератора, присоединенного к шинам ГРУ на ТЭЦ, или работающего в блоке с повышающим трансформатором (АТ) на КЭС, ТЭЦ определяются величины составляющих токов КЗ от генератора, например, , (рис. 2.10) и от других источников , . Расчетной величиной является та составляющая, которая имеет большее значение. Суммарное значение тока КЗ в точках К1 и К'1 равно сумме составляющих

;

.

Выбор и проверка электрических аппаратов в распределительных устройствах СН и ВН производится по суммарному значению тока КЗ в расчетной точке (К3, К4, рис. 2. 10).

При определении периодической составляющей тока КЗ следует учитывать электрическую удаленность источника (генератора, системы) от точки КЗ. Периодический ток от источника, находящегося за двумя и более ступенями трансформации от точки КЗ, принимается не затухающим . Такие удаленные источники могут объединяться с системой в один эквивалентный источник с неизменным напряжением на его шинах (U = const). Например, на рис. 2.10 при расчете токов КЗ в точке К1 затухание периодической составляющей тока КЗ следует учитывать только от генератора G1. определяется методом типовых кривых [3, 15, 16]. Периодическая составляющая тока КЗ от других источников принимается неизменной

,

где t = 0; t = τ; t = ∞ – время переходного и установившегося процесса КЗ.

При расчете токов КЗ на выводах генератора G3 (рис. 2.10 точка К2) затухание периодической составляющей тока КЗ следует учитывать только от генератора G3 и G4. Тогда суммарный ток равен

.

Методы расчета токов трехфазного и однофазного КЗ для выбора и проверки электрических аппаратов изложены в [3, 15, 16].

В настоящее время расчет токов КЗ может производиться на ЭВМ с применением промышленных программ. На кафедре электрических станций ТПУ для расчета токов трехфазного КЗ и других величин, необходимых для выбора и проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов в цепях электростанций, используются программы: «GTCURR», «Мустанг», ТКЗ-3000 и другие.