Составление схемы замещения

Расчеты токов КЗ в электроустановках до 1 кВ обычно проводят в именованных единицах. При составлении схем замещения необходимо учитывать:

1) индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи (включая проводники, трансформаторы тока, реакторы, токовые катушки автоматических выключателей);

2) активные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи;

3) активные сопротивления различных контактов и контактных соединений;

4) сопротивление электрической дуги в месте КЗ;

5) значения параметров синхронных и асинхронных двигателей.

Параметры элементов расчетной схемы следует приводить к ступени напряжения, на которой находится точка к.з., а активные и индуктивные сопротивления всех элементов схемы замещения выражать в миллиомах (мОм).

При составлении схемы замещения допускается максимально упрощать и эквивалентировать внешнюю сеть по отношению к месту к.з. и индивидуально учитывать только автономные источники электроэнергии и электродвигатели, непосредственно примыкающие к месту к.з.

Если питание электроустановок осуществляется непосредственно от энергосистемы, то можно считать, что понижающие трансформаторы подключены к источнику неизменного напряжения через эквивалентное сопротивление системы. Значение этого сопротивления (Х_с) в миллиомах, приведенное к ступени низшего напряжения, определяется по формуле

Активные и индуктивные сопротивления понижающего трансформатора (R_т и Х_т), приведенные к ступени низшего напряжения сети рассчитываются по формулам, мОм

где Sтном - номинальная мощность трансформатора, кВА;

Pкном- номинальные потери к.з. в трансформаторе, кВт;

Uнн.ном - номинальное напряжение обмотки низшего напряжения трансформатора, кВ;

U_K- напряжение КЗ трансформатора, %.

Активное и реактивное сопротивления токоограничивающего реактора (Rр и Хp) рассчитываются по формулам

где DPрном - потери активной мощности в фазе реактора при номинальном токе, Bт;

Iрном - номинальный ток реактора, А;

w - угловая частота напряжения сети, рад/с;

L - индуктивность катушки трехфазного реактора, Гн;

М - взаимная индуктивность, Гн.

Активное и реактивное сопротивления шинопроводов (R_ши Х_ш) определяются экспериментальным или расчетным путем.

При расчетах токов к.з. могут быть использованы параметры шинопроводов, указанные в нормативно-технической документации или расчетные данные.

Значения активного и индуктивного сопротивления кабелей принимают как указано изготовителем.

Активное и реактивное сопротивления контактов и контактных соединений (R_Kи Хк) следует определять на основании данных экспериментов и расчетных методик. Для приближенного учета контактов принимают:

Rкк1= 0,1 мОм (контактные соединения кабелей);

R_кш= 0,01 мОм (шинопровода);

Rка = 1 мОм (коммутационные аппараты).

Активное сопротивление электрической дуги следует учитывать при определении минимального значения тока КЗ и допускается рассчитывать по формуле

где Iпод - начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте к.з., определяемое с учетом сопротивления дуги;

l_д - длина дуги, мм:

при а = (5¸20) мм;

при а < 5 мм;

при а > 50 мм;

где R и Х - соответственно суммарное активное и индуктивное сопротивления цепи к.з., мОм;

а - расстояние между фазами, мм.