Расчет т. к. з. в установках напряжением до 1000 В

При расчете т. к. з. в установках напряжением до 1000 В учитывается, что электрические сети имеют большую протяженность и большое количество аппаратуры: трансформаторы тока, контакторы, автоматы и т. д., которые оказывают значительное влияние на т. к. з. На величину т. к. з. могут влиять также электродвигатели, если они непосредственно присоединены к месту к. з. короткими ответвлениями. Сопротивление сетей, трансформаторов и аппаратуры выбирается по справочным данным.

Расчет т. к. з. с учетом сопротивлений всех элементов сети ведут по тем же формулам (смотрите две формулы выше), понимая под Ucp номинальное напряжение соответствующей расчетной ступени к. з.

Таким образом, расчеты т. к. з. производятся для выбора средств ограничения их, сопоставления и выбора наиболее рационального варианта построения схемы электроснабжения, определения условий работы приемников при аварийных режимах, выбора электрических аппаратов, шин, изоляторов, кабелей и т. д. по электродинамической и термической стойкости, проектирования и настройки линейной защиты, анализа всевозможных аварий и т. д.

Под термической стойкостью понимают свойство электроустановок выдерживать при наибольших неблагоприятных условиях без повреждений термическое воздействие тока.

Под электродинамической стойкостью понимают свойство установок выдерживать механическое воздействие, создаваемое током в них.

Расчет токов короткого замыкания

При расчете токов короткого замыкания в 3-х фазных цепях используется прием, позволяющий ограничиться определением токов в одном из линейных проводов при к. з. его с воображаемым нейтральным проводом и бесконечно большой проводимости.

При выполнении расчета рекомендуется придерживаться следующего порядка:

  • на основании принципиальной схемы электрических соединений составить расчетную схему для одного из линейных проводов, на которой указаны все элементы цепи к. з., включенные в этот провод;
  • по данным каталогов и справочных материалов на расчетной схеме отметить активные и реактивные сопротивления каждого элемента цепи;
  • вычислить величину полного результирующего сопротивления цепи к. з.;
  • вычислить т. к. з.

Рассмотрим порядок определения т. к. з. для расчетной схемы, приведенной на рисунке ниже, на которой показаны все основные элементы цепи.


Расчетная схема

Расчетная схема


Мощность системы обозначена знаком бесконечности. Под этим понимают, что мощность системы чрезвычайно велика и при к. з. на шинах системы напряжение остается неизменным; I(3) — установившийся ток к. з. на шинах генератора.

Схема замещения для приведенной расчетной схемы показана на рисунке ниже.


Схема замещения

Схема замещения



«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков

Термическое действие токов короткого замыкания

Токи к. з. вызывают дополнительный нагрев токоведущих частей электрических аппаратов, шин и жил электрических кабелей. Длительность т. к. з. определяется временем, необходимым для отключения цепи защитными устройствами. Для того чтобы повреждения от термического действия т. к. з. были наименьшими, стремятся отключить к. з. возможно быстрее (время срабатывания защиты не должно превышать 0,1 — 1 с)….

Ударный ток к. з.

iy = √2Ку Iк, где Ку — ударный коэффициент определяется из графика Ку = f (X/R) Расчетная схема для X/R = 24/50 = 0,48. Из графика имеем Ку =1 iу = 1,41*1*4,15 = 5,9 кА. Наибольший действующий ток к. з., по которому проверяется аппаратура на динамическую стойкость за время первого периода к. з., составляет: Iу=…

Сопротивление системы Хс

Сопротивление системы Хс определяем по формуле Хc=Uc//√3I(30)  Сопротивление воздушной линии: индуктивное Хл =x0l; активное Rл = r0l где х0, r0 — удельные индуктивное и активное сопротивления линии, Ом/км (см. справочник). l — длина линии, км. Индуктивное сопротивление обмоток силового трансформатора: Хт = Uk%U1N/√3I1N100%. Результирующее индуктивное сопротивление Хрез — хс+хл+хт Если Хрез >1/3rл, то активным сопротивлением…

Определение полного сопротивления цепи к. з.

Однако для более точного расчета полное сопротивление цепи к. з. следует определять не путем арифметического сложения модулей полных сопротивлений участков этой цепи (II-5), а как в выражении на рисунке: Пример расчета. По расчетной схеме, приведенной на рис. II-4; определение сопротивлений элементов схемы — на рис. II-6. Сопротивления силового трансформатора ТМ 630/10, приведенные к напряжению 0,4…

Процесс короткого замыкания

Если до момента наступления к. з. в электрической цели был установившийся ток iп, то при внезапном к. з. в этой цепи вследствие значительного уменьшения полного сопротивления цепи, ток резко возрастает до величины iк. В начальный момент (t=0) возникновения к. з. ток не может мгновенно измениться до новой установившейся величины, так как в короткозамкнутой цепи помимо…