Слайд 1ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
Расчет токов короткого замыкания
Лекция 9
Слайд 2Короткое замыкание в симметричной трехфазной цепи промышленного предприятия
Расчет токов КЗ
зависит от требований к точности и назначения, а также от
исходных данных. В общем случае токи КЗ определяются переходными процессами в электрических цепях, которые рассматриваются при изучении теоретических основ электротехники.
Возможность задавать однозначные исходные данные и необходимость обеспечить безопасность при работе элементов электрической сети и сети в целом позволяют проводить расчеты токов КЗ на основе жестких допущений и формул первой научной картины мира.
Расчет токов КЗ в электрических сетях промышленных предприятий несколько отличается от расчетов КЗ для электрических сетей и систем, так как можно не учитывать турбо- и гидрогенераторы электростанций, подпитку от нескольких источников питания, работу разветвленных сложных кольцевых схем, свойства дальних ЛЭП, действительные коэффициенты трансформации.
Слайд 3Требования к расчету токов КЗ для релейной защиты и системной
автоматики несколько отличаются от требований к расчету для выбора аппаратов
и проводников.
Требования к точности расчетов токов КЗ для выбора заземляющих устройств невысоки из-за низкой точности методов определения других параметров, входящих в расчет заземляющих устройств (например, удельного сопротивления земли, имеющего явный ценологический разброс значений).
Поэтому для выбора заземляющих устройств допускается определение значения токов КЗ приближенным способом.
Слайд 4Расчетная схема для определения токов КЗ представляет собой схему в
однолинейном исполнении, в которую введены генераторы, компенсаторы, синхронные и асинхронные
электродвигатели, оказывающие влияние на ток
КЗ, а также элементы системы электроснабжения (линии, трансформаторы, реакторы), связывающие источники электроэнергии с местом КЗ.
Слайд 5По расчетной схеме составляют схему замещения, в которой трансформаторные связи
заменяют электрическими.
Элементы системы электроснабжения, связывающие источники электроэнергии с местом КЗ,
вводят в схему замещения как сопротивления, а источники энергии — как сопротивления и ЭДС.
Сопротивления и ЭДС схемы замещения должны быть приведены к одной ступени напряжения (основная ступень).
В практических расчетах за основную удобно принимать ступень, где определяются токи КЗ. Параметры элементов схемы замещения можно выражать в именованных или относительных
единицах.
Слайд 6Определение значений токов короткого замыкания в электроустановках выше 1000В
Слайд 11При питании КЗ от генератора с автоматическим регулятором возбуждения (АРВ)
или без него амплитуды и действующие значения периодической слагающей в
процессе КЗ изменяются по значению.
Для практических расчетов периодической слагающей в различные моменты КЗ обычно используют графоаналитический метод с применением расчетных кривых (метод расчетных кривых).
При расчетах токов трехфазного КЗ для выбора аппаратов и проводников принято считать, что максимальное мгновенное значение тока КЗ или ударный ток наступает через 0,01 с с момента возникновения короткого замыкания.
Слайд 16
Рисунок 9.1 - Кривые для определения
коэффициента затухания периодической
слагающей
тока КЗ
Слайд 21Короткое замыкание в сетях
напряжением до 1 кВ
Слайд 30Рисунок 9.2 - Характерная схема цеховой электрической сети для расчета
токов КЗ
Слайд 32При расчете токов КЗ в цепь короткого замыкания вводят также
индуктивные сопротивления трансформаторов тока и катушек максимального тока автоматических выключателей,
значения которых принимают по справочным или заводским данным.
Токи короткого замыкания вычисляют для выбора и проверки токоведущих устройств и аппаратов цеховой сети на устойчивость действию КЗ.
Независимо от режима нейтрали в цеховых сетях наиболее тяжелым режимом является трехфазное КЗ.
Слайд 37Ток однофазного замыкания на землю для надежного срабатывания защиты в
установках, не опасных по взрыву, должен не менее чем в
3 раза превышать номинальный ток соответствующей плавкой вставки.
При определении токов КЗ в сетях напряжением до 1 кВ следует учитывать, что цеховые ТП выпускаются комплектными и их оборудование (шкафы высокого и низкого напряжения с установленными в них выключателями, трансформаторами тока, шинами и другими элементами) рассчитано на длительный нормальный режим работы и отвечает требованиям устойчивости к токам КЗ в сети низкого напряжения трансформатора данной мощности.
Если в цеховой электрической сети применяются комплектные магистральные и распределительные шинопроводы, то подбор их по номинальному току позволяет, как правило, удовлетворить и требованиям устойчивости к действию тока КЗ.
Слайд 38Расчет токов КЗ следует выполнять в случаях совместного питания силовых
и осветительных нагрузок, если в осветительной сети использованы осветительные шинопроводы,
питающиеся от распределительных шинопроводов.
Динамическая стойкость шинопроводов типа ШОС составляет 5 кА, что значительно ниже стойкости шинопроводов типа ШРА (15—35 кА).
Если цеховая электрическая сеть состоит из кабелей или проводов в трубах, то для выбора и проверки аппаратов напряжением до 1 кВ расчет токов КЗ в таких сетях обязателен.