Короткие замыкания в сети вызывают весьма серьезные нарушения работы электроустановок, что в свою очередь влияет на исправность аппаратов и других элементов сетей.
При проектировании электроустановки необходимо правильно оценить возможные величины токов короткого замыкания (Т. К. З.) в различных точках электроустановки, для того чтобы:
наметить рациональный вариант схемы электроснабжения;
определить условия работы потребителей электроэнергии при аварийных режимах;
выбрать электрические аппараты и элементы сети: шины, изоляторы, силовые кабели;
выбрать средства ограничения токов короткого замыкания; решить схемные вопросы устройства релейной защиты.
Оценка величины Т. К. З. в сложных электроустановках затруднена, поэтому расчет выполняется с рядом упрощений. В общем случае расчет ведется с учетом активных и индуктивных сопротивлений всех элементов сети и сопротивления переходных контактов с последующей проверкой с помощью расчетных кривых.
Аналитическое вычисление Т. К. З. производится в следующей последовательности:
составляется расчетная схема с указанием наиболее характерных точек К. З.;
устанавливаются базисные величины;
составляется схема замещения;
сопротивления приводятся к базисным относительным величинам;
определяются суммарные расчетные сопротивления до точки К. З.;
определяется ток и мощность короткого замыкания.
Рис. IV.6. Схемы с реакторами:
а — с индивидуальным реактором; б — с групповым реактором; в — с расщепленным реактором
Требуемая точность расчетов зависит от их назначения. Для выбора аппаратов и кабелей достаточна приближенная оценка токов короткого замыкания, а для проектирования релейной защиты расчеты должны быть значительно точнее.
По полученным в результате расчетов токам короткого замыкания данным проверяются проводники, коммутационная аппаратура и аппараты защиты на их способность отключать, а иногда и включать токи К. З.
Методика выполнения расчетов токов короткого замыкания рассматривается в учебных пособиях и справочниках [3, 4, 9, 10].
Мероприятия по ограничению токов короткого замыкания.
Во всех случаях следует стремиться к уменьшению токов короткого замыкания, так как значительные величины их вызывают удорожание электроустановок, требуют применения более сложной и ценной аппаратуры, больших сечений шин и кабелей.
Выпускаемые промышленностью аппараты, комплектные устройства, шинопроводы, применяемые в схемах внутреннего электроснабжения, рассчитаны на определенные, предельно допустимые значения токов короткого замыкания.
В связи с этим при проектировании электроустановки может возникнуть необходимость ограничения токов короткого замыкания.
Ограничение Т. К. З. может быть достигнуто за счет применения рациональных схемных решений, например, применение схем с раздельной работой трансформаторов или линий или путем включения в схему специальной аппаратуры.
К специальным схемным решениям следует отнести применение питающих трансформаторов с расщепленными обмотками или реактирование питающих линий. Пример таких схем приведен на рис. IV. 6.
