В зависимости от мощности источника питания предприятия при расчете токов КЗ выделяют два характерных случая: КЗ в цепях, питающихся от системы бесконечной мощности, и КЗ вблизи генератора ограниченной мощности.

Для систем электроснабжения промышленных предприятий типичным случаем является питание от источника неограниченной мощности. В этом случае можно считать, что в точке КЗ амплитуда периодической составляющей тока КЗ во времени не изменяется, а следовательно остается также неизменным в течении всего процесса КЗ.

Расчет токов КЗ в установках напряжением выше 1 кВ имеет ряд особен­ностей по сравнению с расчетом токов КЗ в установках напряжением до 1 кВ. Эти особенности заключаются в следующем:

- активные сопротивления элементов системы электроснабжения при оп­ределении тока КЗ не учитывают, если выполняется условие:

                                (4.1)

где и - суммарные активные и реактивные сопротивления элементов системы электроснабжения до точки КЗ;

- при определении тока КЗ учитывают подпитку от двигателей высокого напряжения: подпитку от синхронных двигателей учитывают как в ударном так и в отключаемом токе КЗ, подпитку от асинхронных двигателей - только в ударном токе КЗ.

Для расчета токов КЗ составляют расчетную схему системы электроснаб­жения и на ее основе схему замещения. Расчетная схема представляет собой уп­рощенную однолинейную схему, на которой указывают все элементы системы электроснабжения и их параметры, влияющие на ток КЗ. Схема замещения пред­ставляет собой электрическую схему, соответствующую расчетной схеме, в кото­рой все магнитные связи заменены электрическими и все элементы системы элек­троснабжения представлены сопротивлениями.

Расчет токов КЗ выполняют в именованных или относительных единицах.

Определим ток трёхфазного КЗ в точках K1, K2, КЗ. Расчет выполним в относительных единицах.

Расчетная схема и схема замещения для расчета токов короткого замыкания в сети напряжений 110 и 6 кВ представлены на рис. 4.1а, б.

Принимаем базисные значения:

S_б = S_{т гпп} = 63МВА; S_кз = 3200МВА; U_б1 = 115кВ; U_б2 = 6,3кВ.

Расчет реактивного сопротивления энергосистемы производим по формуле:

,                                                   (4.2)

где S_б – базисная полная мощность, МВА;

S_кз – полная мощность короткого замыкания , МВА;

X^*_эс – реактивное сопротивление энергосистемы в относительных единицах.

Расчет реактивного сопротивления воздушной линии производим по формуле:

,                                     (4.3)

где X₀ – удельное сопротивление провода, Ом/км;

l_вл – длина провода ВЛ, км;

X^*_вл – реактивное сопротивление ВЛ в относительных единицах;

U_б1 – базисное напряжение первой ступени, кВ.

Расчет активного и реактивного сопротивления трансформатора производим по формуле:

S_{ном т} = 63000 кВА, _∆Р_к = 245 кВт, U_к = 10,5%.

,                        (4.4)

где  - активное сопротивление трансформатора в относительных единицах;

 – потери холостого хода трансформатора, Вт;

 – номинальная мощность трансформатора, МВА;

 – номинальное первичное напряжение трансформатора, кВ.

                          (4.5)

где  - реактивное сопротивление трансформатора в относительных единицах;

 – напряжение КЗ трансформатора, %.

Расчет активного и реактивного сопротивлений для отходящих кабельных линий 6кВ производим по формуле:

,                                       (4.6)

где X₀ – удельное реактивное сопротивление кабеля, Ом/км;

l_кл – длина кабеля, км;

X^*_кл – реактивное сопротивление кабельной линии в относительных единицах;

U_б2 – базисное напряжение второй ступени, кВ.

,                                (4.7)

где r₀ – удельное активное сопротивление кабеля, Ом/км;

l_кл – длина кабеля, км;

R^*_кл – активное сопротивление кабельной линии в относительных единицах;

U_б2 – базисное напряжение второй ступени, кВ.

Расчет на примере отходящей КЛ-6кВ питающей РП-3 вв.1:

Аналогично производим расчет для остальных отходящих КЛ-6кВ, питающих РП и ТП.

Расчетные данные сопротивлений элементов сети заносим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Расчетные данные сопротивлений элементов сети.

                       а)                                               б)

Рисунок 4.1 – а) расчетная схема; б) схема замещения.