3.2 Расчетные токи короткого замыкания
Определение расчетных токов короткого замыкания необходимо для выбора выключателей по коммутационной способности, проверки аппаратов и проводников на электродинамическую и термическую стойкость, а также для расчетов уставок релейной защиты.
В сетях с эффективно заземленной нейтралью (110 кВ) ток однофазного к. з. может превышать ток трехфазного к. з. Поэтому необходимо для РУ ВН рассчитать ток трехфазного к. з. и ток однофазного к. з. и в случае, если ток однофазного к. з. окажется больше тока трехфазного к. з. принять меры по уменьшению тока однофазного к. з. (разземлить нейтраль одного из трансформаторов)
Расчет токов короткого замыкания.
1. Намечаются расчетные зоны и точки для определения токов к. з. (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 - Расчетные зоны.
2. Составляется схема замещения и рассчитываются ее параметры;
Составляется схема замещения и рассчитываются ее параметры. Схема замещения приведена на рисунке 3.2;
Рисунок 3.2
Величины эквивалентных сопротивлений системы относительно шин высшего напряжения в режиме наибольших нагрузок составляют:
- по прямой последовательности хвн = 39 Ом, rвн = 6,3 Ом;
- по нулевой последовательности хвн = 55 Ом, rвн = 7,4 Ом;
Эквивалентная ЭДС системы принята по шкале средних номинальных напряжений и равна 115 кВ.
Величина сопротивления трансформатора определена по каталожным данным и составляет 
Ом,
Эквивалентное сопротивление двух параллельно включенных трансформаторов 
Ом.
3. Определяется значение периодической составляющей тока трехфазного к. з. в точке К1
для момента времени t=0:
;
кА.
Далее определим ток однофазного к. з. для этой же точки, для чего составим схему замещения нулевой последовательности рисунок 3.3.
Рисунок 3.3
Эквивалентное сопротивление нулевой последовательности, относительно точки К1 
,
где 
- сопротивление прямой последовательности, 
- сопротивление обратной последовательности.
.
Следовательно ток однофазного к. з. больше тока трехфазного к. з. в точке К1. Для того, чтобы уменьшить ток однофазного к. з. необходимо разземлить нейтраль одного из трансформаторов, тогда получим 
Дальнейшие расчеты при выборе элементов подстанции будут ориентированы на величину тока трехфазного к. з..
4. Величина ударного тока и постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к. з.
Ударный ток определяется формулой:
,
где 
- ударный коэффициент, определяемый по формуле
,
где 
- постоянная времени, определяемая формулой, с
;
с;
;
кА.
5. Определяется время расхождения контактов высоковольтного
выключателя, отключающего ток к. з. (предварительно РУ ВН подстанции
предполагается использовать выключатель ВМТ-110Б)
,
где 
- собственное время отключения выключателя, равное 0,05 с,
- минимальное время действия релейной защиты, принимается равным 0,01 с;
с.
6. Периодическая составляющая тока КЗ в момент времени t = 0,06 с равна Iпо, то есть Iпt = Iпо = 1,702 кА. Так можно принять в случае удаленного КЗ, а КЗ на шинах 110 кВ является электрически удаленным от всех источников питания.
7. Апериодическая составляющая тока КЗ Iа, кА, в момент времени t = 0,06 с, равна
кА.
8. Относительное содержание в апериодической составляющей полном токе к. з. в момент времени t:
;
.
9. Интеграл Джоуля в случае удаленного КЗ при учете соотношения 
определяется по формуле, кА2⋅с
;
.
Аналогичные вычисления проводятся и для точки К2.
кА;
с;
;
кА.
В РУ НН подстанции предполагается использовать вакуумный выключатель ВВЭ-10-31,5/1600УЗ, имеющие собственное время отключение выключателя, равное 0,075с)
с.
Периодическая составляющая тока к. з. в момент времени t:
В случае удаленного к. з. : Iпt = Iпо = 10,862 кА.
Апериодическая составляющая тока к. з. в момент времени t:
кА
Относительное содержание в апериодической составляющей полном токе к. з. в : момент времени t:
Значение интеграла Джоуля определяется по формуле, кА2⋅с
;
.
