 |
Расчет токов короткого замыкания
|
|
|
|
В системах электроснабжения промышленных предприятий электрические сети до 1 кВ имеют наибольшую протяженность, поэтому на них приходится большая доля возникающих КЗ. В связи с этим электрооборудование устанавливаемое в системах электроснабжения должно быть устойчиво к токам короткого замыкания. Основными причинами возникновения токов короткого замыкания в сети могут быть: повреждение изоляции отдельных частей электроустановок, неправильные действия обслуживающего персонала, т.д.
При расчете токов короткого замыкания важно правильно составить расчетную схему, т.е. определить, что находится между точками короткого замыкания. В расчетной схеме учитывают сопротивление питающих генераторов, трансформаторов, высоковольтных линий (воздушных и кабельных), реакторов.
По расчетной схеме составляют схему замещения, в которой указывают сопротивление источников и потребителей, а так же намечают точки короткого замыкания.
Для генераторов, трансформаторов, высоковольтных линий и коротких участков распределительной сети обычно учитывают только индуктивное сопротивление.
При значительной протяженности сети (кабельной и воздушной линии), учитывают так же их активные сопротивления, так как в удаленных точках короткого замыкания сказывается снижение ударного коэффициента.
В курсовом проекте точки короткого замыкания берем только на стороне 0,4 кВ т.е. непосредственно у потребителя.
Расчёт токов короткого замыкания позволяет получить необходимые данные для выбора электрооборудованияСЭС, средств защиты и ограничения токов КЗ. При анализе режимов КЗ большое значение имеет определение вида короткого замыкания и его места.
|
|
|
Выделяют следующие виды к. з.: трёхфазное или симметричное; двухфазное - две фазы соединяются между собой без соединения с землёй; однофазное - одна фаза соединяется с нейтралью источника через землю.
Конкретные токи КЗ определяются лишь после составления эквивалентной схемы короткозамкнутого участка и расчёта параметров (сопротивлений) элементов этой схемы.
Сети напряжением до 1 кВ характеризуются большим количеством коммутационной и защитной аппаратуры, и значительной протяженностью сравнительно маломощных линий. В связи с этим основные особенности расчета токов КЗ здесь таковы:
. учет всех сопротивлений (как реактивных, так и активных) вплоть до сопротивлений переходных контактов;
. источники питания при расчетах считаются источниками бесконечной мощности, поскольку мощность цеховых СЭС и их трансформаторов в десятки раз меньше мощности любой ступени питающей системы.
При расчетах токов КЗ в сетях НН достаточно оценить его наибольшее значение, так как именно его используют для проверки аппаратов и токоведущих устройств.
Ток трёхфазного КЗ определяют по формуле:
.
Значения ударных коэффициентов определяются по кривым или по таблицам в зависимости от отношения 
рассматриваемого участка. Если 
, то принимают Куд =1.
На схеме СЭС цеха определим точки K1-K8 (места), где необходимо рассчитать токи КЗ.
Короткое замыкание в точке К1. Определим сопротивление элементов цепи КЗ1:
1. трансформатор, из таблицы 8.10 [2]:
; 
;
2. переходное сопротивление контактов рубильников:
; 
;
3. сопротивление участков кабелей: значения для 1м (таб.8.13 [2]):
; 
; cp- значения для 1 кабеля:
; 
.
Суммарные сопротивления цепи КЗ1:
;
.
Ток КЗ1 равен:
.
Аналогичным способом определяем токи короткого замыкания в других точках, представим результаты в виде таблицы 9.
|
|
|
Таб.9
| № группы |   
| ||
| 1 | 11,97 | 28,62 | 7,07 |
| 2 | 43,55 | 28,49 | 4,2 |
| 3 | 33,55 | 28,14 | 5 |
| 4 | 53,55 | 28,84 | 3,6 |
| 5 | 27,05 | 28,28 | 5,6 |
| 6 | 29,55 | 28 | 5,4 |
| 7 | 12,97 | 27,66 | 7,17 |
| 8 | 17,05 | 27,72 | 6,73 |
Для оценки электродинамической стойкости элементов и настройки защитной аппаратуры СЭС необходимо определить наибольшее мгновенное значение тока КЗ, называемое ударным током. Для его определения используют формулу:
.
где 
- периодическая составляющая тока КЗ в начальный момент;
- ударный коэффициент, который определяется из таблиц и графиков (
). Если учитывать влияние асинхронных двигателей то формула примет вид:
.
Рассчитаем значение ударного тока для 7 группы потребителей (20 АД):
.
|
|
|
