1 Определение токов короткого замыкания

     1.1 Расчет эффективных значений токов короткого замыкания (к.з.) осуществляется с целью определения минимального значения тока двухфазного к.з., необходимого для выбора уставок средств защиты, а также максимального значения тока трехфазного к.з., необходимого для проверки коммутационной аппаратуры на отключающую способность.

     1.2. Расчетный минимальный ток двухфазного металлического к.з. () в наиболее электрически удаленной от трансформатора точке сети определяется с учетом параметров высоковольтной распределительной сети, трансформатора передвижной подстанции и нагрева жил кабелей до 65 °С, а также с учетом переходных сопротивлений контактов и элементов коммутационных аппаратов, в том числе и сопротивления в месте к.з.

     Расчетный ток () в зависимости от приведенной длины кабелей и параметров сети может определяться по таблицам 1-5 приложения.

     Для промежуточных значений мощности к.з. и длин кабельных линий, не приведенных в таблицах, токи к.з. определяются методом линейной интерполяции.

     Токи двухфазного к.з. могут быть определены по формуле:

(1)

     где _Uн – среднее номинальное напряжение ступени, принимается равным 0 ,133; 0,23; 0,4; 0,69 или 1,2 кВ;
r_pc, r_T, x_pc, x_T – соответственно активные и индуктивные сопротивления высоковольтной распределительной сети и трансформатора, приведенные ко вторичной обмотке, Ом;
r_K, x_K – соответственно активное и индуктивное сопротивления 1 км кабеля сечением 50 мм2, Ом/км;
L_np – приведенная к сечению 50 мм2 или 4 мм2 длина кабельных линий, включенных в цепь к.з., км.

     При определении расчетного тока допускается:

• не учитывать сопротивления распределительной сети при мощности участковых подстанций до 400 кВ А. включительно, т.е. принимать x_pc = 0, r_pc = 0;
• при мощности к.з. S_кз > 50 МВ∙А принимать активное сопротивление распределительной сети равным нулю, т.е. r_pc = 0.

     Полное, активное и индуктивное сопротивление высоковольтной распределительной сети при S_кз > 50 МВ∙А определяются по формулам:

(2)

     где S_кз – мощность к.з. на вводе участковой подстанции или на шинах ближайшего питающего РПП-6, МВ∙А.

     Индуктивное и активное сопротивления трансформаторов определяются по формулам:

(3)

     где U_к – напряжение короткого замыкания, %;
S_T – номинальная мощность трансформатора, кВ∙А;
Р_к – потери короткого замыкания трансформатора, Вт.

     Активное и индуктивное сопротивления жил кабеля принимаются по каталожным данным и пересчитываются для температуры нагрева 65 °С. Для указанной температуры нагрева и сечения медных жил 50 мм² активное сопротивление равно 0,423 Ом/км, а индуктивное – 0,075 Ом/км.

     Суммарное переходное сопротивление контактов и элементов аппаратов, а также переходное сопротивление в месте к.з. принимаются равным 0,005 Ом на один коммутационный аппарат, включая точку к.з.

     Расчетный минимальный ток к.з. в наиболее электрически удаленной точке отходящего от аппарата искроопасного присоединения напряжением до 42 В достаточно точно определяется по формуле:

(4)

     где U_н – номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора, В;
r_T – сопротивление трансформатора, приведенное ко вторичной обмотке, Ом (указывается в инструкциях по эксплуатации аппаратов);
r_T – сопротивление одной жилы кабеля, Ом (принимается равным 0,008; 0,005; 0,0033 и 0,002 Ом/м для кабелей сечением жил 2,5; 4; 6 и 10 мм² соответственно).

     1.3. Приведенная длина кабельных линий Lnp с учетом сопротивления контактов и элементов аппаратов и переходного сопротивления в месте к.з. определяется по формуле:

(5)

     где L₁...L_n – фактические длины кабелей с различными сечениями жил, м;
k_np1...k_{np n} – коэффициенты приведения;
k – число коммутационных аппаратов, последовательно включенных в цепь к.з., включая автоматический выключатель ПУПП;
l_э = 10 м – приведенная длина кабельной линии, эквивалентная переходным сопротивлениям в точке к.з. и элементов коммутационных аппаратов.

     При проверке уставки тока срабатывания защиты аппарата, защищающего питающий кабель и электрооборудование горных машин с многодвигательным приводом, необходимо к Lnp, определенной по формуле (5), прибавлять приведенную длину кабеля с сечением жилы 50 мм², токоограничивающее влияние которого эквивалентно включению в защищаемую сеть элементов внутреннего монтажа. Эта величина указывается в заводских инструкциях по эксплуатации машин.

     При определении в осветительных сетях необходимо указывать сопротивление контактов. Для этого к значению Lnp необходимо прибавлять величину 2n, где n – число светильников и тройниковых муфт в цепи к.з. в сети освещения.

     Коэффициенты приведения k_np сечений кабелей для определения расчетных минимальных токов к.з. приведены в таблице 1.

     Таблица 1 - Коэффициенты приведения k_np сечений кабелей для определения расчетных минимальных токов к.з.

Сечение основной жилы кабеля, мм	Коэффициент приведения knp	Сечение основной жилы кабеля, мм2	Коэффициент приведения knp
1	2	3	4
Для сетей напряжением 380-1140 В (сечения приведены к 50 мм2)
4	12,3	35	1,41
6	8.22	50	1,00
10	4,92	70	0.72
16	3.06	95	0.54
25	1.97	120	0.43
Для сетей напряжением 127-220 В (сечения приведены к 4 мм2)
2,5	1.6	6	0.67
4,0	1,0	10	0.4

     1.4 Максимальный ток трехфазного к.з. на вводе аппарата может быть вычислен исходя из значения минимального тока двухфазного к.з., определенного для той же точки с учетом температурного коэффициента и повышенного напряжения вторичной обмотки трансформатора, по формуле:

(6)