Расчет токов короткого замыкания

Коротким замыканием (КЗ) называется нарушение нормальной работы электроустановки, вызванное замыканием фаз между собой или замыканием фаз на землю в сетях с глухозаземленной нейтралью.

Причинами КЗ обычно являются нарушения изоляции, набросы посторонних тел на провода ЛЭП, прямые удары молнии и др. Часто причинами повреждений в электроустановках, сопровождающихся КЗ, являются неправильные действия обслуживающего персонала. Например, ошибочные отключения разъединителем цепи с током, включение разъединителей на закоротку, ошибочные действия при переключениях в главных схемах подстанций и т.п.

При КЗ токи в поврежденных фазах увеличиваются в несколько раз по сравнению с их нормальным значением, а напряжения резко снижаются.

Протекание больших токов КЗ вызывает повышенный нагрев проводников, может привести к потере механической прочности токоведущих частей и электрических аппаратов. Поэтому очень важно быстро отключать поврежденный участок электрической цепи, что достигается правильным выбором релейной защиты и быстродействующих выключателей.

К мерам, уменьшающим опасность развития аварий, относятся: выбор рациональной схемы сети, правильный выбор аппаратов по условиям КЗ, применение токоограничивающих устройств (реакторов) и т.п.

Для осуществления указанных мероприятий необходимо уметь определять токи КЗ и учитывать характер их изменения во времени.

В условиях подстанций наиболее тяжелыми являются КЗ, возникающие вблизи трансформаторов, т.е. на шинах НН, а также КЗ на шинах ВН подстанций, поэтому в качестве расчетных выберем токи КЗ на соответствующих шинах при включенном положении секционных выключателей ВН и НН.

Расчет токов начинается с составления схемы замещения с указанием выбранных точек КЗ и расчета сопротивлений элементов схемы замещения. Такими элементами являются питающая система ВН (ЛЭП) и трансформаторы.

В данной курсовой работе, расчет токов КЗ, на ВН и НН осуществляется 2-мя методами, методом относительных единиц и методом именованных единиц, методика расчетов этими методами показана ниже.

Расчетная схема подстанции на два напряжения (ВН;НН) с двухобмоточными трансформаторами имеет вид (рис. 4.1).

Рис.4.1. Расчетная схема подстанции с двухобмоточными трансформаторами

После этого составляется схема замещения подстанции (рис. 4.2).

Рис.4.2. Схема замещения подстанции с обмоточными трансформаторами с трехцепной линией ВН

4.1. Расчет токов КЗ методом относительных единиц [о.е.].

Суть метода расчета токов КЗ на шинах трансформатора ВН и НН методом относительных единиц заключается в том, что расчет производится в долях от некоторой так называемой базовой величины.

Для расчета сопротивлений в относительных единицах необходимо задаться базовыми условиями:

базовой мощностью, [МВ А];

1000 [МВ А].