Визначення струмів короткого замикання в сільських мережах напругою вище 1 кВ

Якщо сільська мережа високої напруги живиться від сільської електростанції, то сила струму короткого замикання в ній може бути визначена по розрахунковим кривим для гідроелектростанцій, причому необхідно враховувати активний опір проводів ліній і, таким чином, знаходити модульні значення загального опору в ланцюзі короткого замикання.

Однак майже всі сільські мережі живляться від потужних державних енергосистем. У цих випадках опір від генераторів електростанцій до точки короткого замикання у відносних одиницях у багато разів більше. Тому розрахунковими кривими тут не користуються, а визначають значення струму короткого замикання за законом Ома.

Якщо струм короткого замикання в точці приєднання до енергосистеми невідомий, то, знаючи тип вимикача, установленого в цьому місці, можна довідатися по каталогу його гранично припустиму, відключається потужність і прийняти її з деяким запасом за потужність короткого замикання в місці приєднання.

У мережах, приєднаних до енергосистеми, струм короткого замикання в значній мірі залежить від опору проводів повітряних ліній.

Для проводів з кольорових металів необхідно враховувати їхній активний опір залежно від перетину, а потім визначати модульне значення загального опору. У сільських повітряних лініях напругою вище 1 кВ застосовують сталеві багатодротові проведення ПС25. У раніше побудованих лініях можна зустріти багатодротові сталеві проведення ПС35 і більших перетинів.

Активні й внутрішні індуктивні опори сталевих проводів залежать від сили струму, що протікає по них. Якщо ми маємо найпростішу схему, коли лінія, виконана сталевими проводами, живиться від шин з незмінною напругою U = const, то точно визначити струм КЗ можна методом послідовного наближення (ітерації). Задамося значенням струму КЗ і по кривих малюнка знайдемо внутрішнє індуктивне й активне r₀ i опору 1 км лінії. Зовнішній індуктивний опір х можна прийняти рівним xq = 0,4 Ом/км і не залежним від струму й перетину проводів. Тоді загальний індуктивний опір:

Для цього струму знаходимо г₀₂ і х₀₂, визначаємо 1КЗ і т.д.

Розрахунки можна виконати графоаналітичним способом. Для цього задаються різними значеннями струму, визначають для них Zr і будують криву залежності: (рис. 15.6). При перетинанні кривої з ординатою, відповідної до номінальної напруги мережі, знаходимо значення струму КЗ.

Рис. 15.6. Графік для визначення струму КЗ у лінії зі сталевими проводами

Якщо цікавить найбільше можливе значення струму КЗ у лінії зі сталевими проводами, то можна приблизно прийняти значення їх опорів при робочому струмі.

Як уже вказувалося раніше, до внутрішнього індуктивного опору x_q потрібно додати зовнішній індуктивний опір проводів x_q, яке може бути прийняте рівним X_q = 0,4 Ом/км.