Приложение 11 (рекомендуемое). Примеры расчета токов КЗ

Приложение 11
(рекомендуемое)

Примеры расчета токов КЗ

Пример 1. Для схемы, приведенной на рисунке 26, определить токи при трех-, двух- и однофазном КЗ в точке К1. Для трехфазного КЗ определить максимальные и минимальные значения тока КЗ.

Расчетная схема к примеру 1 и ее преобразование

1.1 Исходные данные

Система С:

Трансформатор Т: ТС = 1000/6

Автоматический выключатель "Электрон":

Шинопровод ШМА-4-1600Ш:

Болтовые контактные соединения: r_к = 0,003 мОм; n = 4.

1.2 Расчет параметров схемы замещения

1.2.1 Параметры схемы замещения прямой последовательности

Сопротивление системы (х_с), рассчитанное по формуле (1), составит:

Активное и индуктивное сопротивления трансформаторов (r_т) и (x_т), рассчитанные по формулам (3) и (4), составят:

Активное и индуктивное сопротивления шинопровода:

Активное сопротивление болтовых контактных соединений:

Активное сопротивление дуги определяют, как указано в приложении 9, рисунок 22: r_д = 5,6 мОм.

1.2.2 Параметры схемы замещения нулевой последовательности

1.3 Расчет токов трехфазного КЗ

1.4 Расчет токов однофазного КЗ

Ток однофазного КЗ с учетом активного сопротивления дуги:

1.5 Расчет токов двухфазного КЗ

Ток двухфазного КЗ с учетом активного сопротивления дуги

Результаты расчета токов КЗ сведены в таблице 22.

Таблица 22 - Результаты расчета токов КЗ к примеру 1

Точка КЗ	Вид КЗ	Максимальное значение тока КЗ, кА			Минимальное значение тока КЗ, кА
		I_п0	i_a0		I_п0	i_a0
К1 К1 К1	К(3) К(1) К(2)	23,33 8,13 20,21	32,9 - -	47,84 - -	18,6 7,46 18,39	26,23 - -	28,32 - -

Пример 2. Для схемы, приведенной на рисунке 27, определить максимальные и минимальные значения токов при трехфазном КЗ в точках К1 и К2.

2.1 Исходные данные

Расчетная схема к примеру 2

Асинхронные двигатели АД1 и АД2:

Комплексная нагрузка КН:

Суммарная активная мощность составляет Р_сумма = 350 кВт, cos фи = 0,8. В состав нагрузки входят асинхронные двигатели (АД), лампы накаливания (ЛН), преобразователи (П) в следующем соотношении: Р_АД = 175 кВт, Р_ЛН = 35 кВт, Р_П = 140 кВт.

2.2 Расчет параметров схемы замещения (рисунок 28)

Схема замещения к примеру 2

2.2.1 Параметры схемы замещения прямой последовательности

Сопротивление системы (х_с), рассчитанное по формуле (2) настоящего стандарта, составит:

Активное (r_т) и индуктивное (x_т) сопротивления трансформаторов, рассчитанные по формулам (3), (4) настоящего стандарта, составят:

Активное и индуктивное сопротивления шинопроводов:

Активное и индуктивное сопротивления кабельных линий:

Расчет параметров АД1 и АД2:

      Принимая   Р    = 0,02 x Р    ;

                  мх            ном

r   = s     x Z       = 0,017 x Z       ,  получаем

 1     ном     АДном             АДном

              *                 *

Расчет параметров СД:

Расчет параметров комплексной нагрузки НГ

Параметры комплексной нагрузки определяют по кривым рисунка 11а приложения 8, при этом:

      Z    = 0,3; Z    = 0,35; Е"    = 0,75 или в именованных единицах;

       1НГ         2НГ          НГ

      *           *            *

2.3 Расчет токов трехфазного КЗ

2.3.1 Ток трехфазного КЗ в расчетной точке К1 без учета влияния электродвигателей и комплексной нагрузки

2.3.2 Необходимость учета влияния электродвигателей и комплексной нагрузки на ток при металлическом КЗ в точке К1, определенная в соответствии с 1.4 настоящего стандарта, показывает, что I_сумма(АД) = 2 х I_АДном = = 2 х 238 = 476 А больше, чем 0,01 х I_п0к1max = 0,01 x 36380 = 363,8 А, поэтому асинхронные двигатели следует учитывать.

I_СДном = 234 А меньше, чем 0,01 x 36380 = 363,8 А, поэтому синхронный двигатель не следует учитывать.

поэтому влияние комплексной нагрузки следует учитывать.

Таким образом, при расчете суммарного тока КЗ в точке К1 следует учитывать влияние асинхронных двигателей и комплексной нагрузки. Такой же вывод следует и при условии учета электрической дуги.

Расчет составляющей тока КЗ в точке К1 от комплексной нагрузки:

Расчет составляющей тока КЗ в точке К1 от асинхронных двигателей:

2.3.3 Ток трехфазного КЗ в расчетной точке К2 без учета влияния электродвигателей и комплексной нагрузки:

При определении минимального значения тока следует учесть влияние электрической дуги и увеличение активного сопротивления кабеля вследствие нагревания его током КЗ:

Таблица 23 - Результаты расчета токов КЗ к примеру 2

Точка КЗ	Вид КЗ	Составляющие тока КЗ по ветвям	Максимальное значение тока КЗ, кА			Минимальное значение тока КЗ, кА
			I_п0	i_a0	i_уд	I_п0	i_a0	I_уд
К1	К(3)	Т	36,38	54,45	79,75	28,6	40,45	44,9
К1	К(3)	НГ	1,46	2,06	2,06	1,42	2,0	2,0
К1	К(3)	АД	2,21	3,12	3,84	2,16	3,05	3,05
К1	К(3)	KI	40,24	59,9	85,65	32,37	45,76	50,68
К2	К(3)	Т	6,02	8,5	8,5	4,19	5,93	5,93