Коротким замиканням називається безпосереднє з'єднання між будь-якими точками різних фаз, фази і нульового проводу і нульового проводу або фази з землею, не передбачене нормальними умовами роботи установки. Нижче перераховані основні види коротких замикань в електричних системах. [17]
1. Трифазне КЗ, при якому всі три фази з'єднуються між собою в одній точці. Точка трифазного КЗ позначається К (3). Токи, напруги, потужності і інші величини, що відносяться до трифазного КЗ, позначаються I (3). U (3). S (3) і т.д.
2. Двофазне КЗ, при якому відбувається замикання двох фаз між собою. Точка двухфазного КЗ позначається К (2). Токи, напруги, потужності і інші величини, що відносяться до двофазному КЗ, позначаються I (2). U (2). S (2) і т.д.
3. Двофазне КЗ на землю. При якому замикання двох фаз між собою супроводжуються замиканням точки пошкодження на землю (в системах з заземленими нейтралями). Точки двухфазного КЗ на землю позначається К (1,1). Токи, напруги, потужності і інші величини, що відносяться до двофазному КЗ на землю, позначаються I (1,1). U (1,1). S (1,1) і т.д.
4. Однофазное КЗ, при якому відбувається замикання однієї з фаз на нульовий провід або на землю. Точка однофазного КЗ позначається К (1). Токи, напруги, потужності і інші величини, що відносяться до однофаз КЗ, позначаються I (1). U (1). S (1) і т.д.
Зустрічаються і інші види КЗ, пов'язаних з обривом дротів і одночасними замиканнями проводів різних фаз. Розрізняють КЗ на затискачах генераторів і КЗ в мережі, відокремлені від генератора опорами мережі.
Трифазне КЗ є симетричним, оскільки при ньому все три фази виявляються в однакових умовах. Всі інші види КЗ є нессіметрічним, оскільки фази не залишаються в однакових умовах, а системи струмів і напруг виходять спотвореними.
Найбільш часто зустрічаються однофазні замикання. На їх частку припадає до 65% від загального числа КЗ. Трифазні КЗ виникають порівняно рідко - у 5% від загального числа КЗ.
Складаємо розрахункову схему для визначення струмів КЗ від енергосистеми до боку нижчої напруги 0,4 кВ цехової підстанції.
Розрахункова схема із зазначенням всіх елементів мережі представлена на рис.5.1.
Рис.5.1 Розрахункова схема в мережі
Схема заміщення і його параметри
Вихідні дані для розрахунку параметрів схеми заміщення:
Система С: Потужність трифазного короткого замикання на стороні вищої напруги підстанції енергосистеми Sк (3) = 3500 МВ # 8729; А, kуд (3) = 1,8.
Трансформатор 1Т: ТРДН 25000/110 Sт.ном = 25мВ # 8729; А, Uвн = 115кВ,
Лінія Л1: ВЛ-110кВ, l = 5км, z0 = х0 = 0,4Ом / км.
Технічні дані цехових трансформаторів і розрахункові характеристики кабельних ліній внутрішньозаводських розподільних мереж наведені відповідно:
Лінія Л2: КЛ-6кВ, l = 0,1км, rо = 0,258 Ом / км; хо = 0,076 Ом / км.
Лінія Л3: КЛ-6кВ, l = 0,8км, rо = 0,125 Ом / км; хо = 0,071 Ом / км.
Лінія Л4: КЛ-6кВ, l = 0,8км, rо = 0,125 Ом / км; хо = 0,071 Ом / км.
Для розрахунку складається схема заміщення, в яку входять всі опору ланцюга КЗ.
Визначається параметри схеми заміщення в іменованих одиницях.
Значення опору схеми заміщення приводяться до основного ступеня (6кВ), коефіцієнти приведення:
де, Uср - середнє розрахункове значення напруги
Струм короткого замикання в системі електропостачання згідно (5.1):
Опір хс по заданому Ік (3).
Опір хс по заданому (Sк (3)):