Расчет токов короткого замыкания

Советы электрика
Нет комментариев
58 просмотров

Расчет токов короткого замыканияОпытные специалисты с использованием специальных программ и технической документации в процессе проектирования энергетических систем выполнят анализ работы будущей схемы в самых разных режимах. В основном прогнозируются особенности эксплуатации системы в состоянии холостого хода, при номинальной нагрузке и в случае аварии. Последний вариант предполагает расчет токов короткого замыкания, ведь ситуация грозит неисправностями, которые могут нанести значительный ущерб оборудованию.

Можно говорить, что присутствует «металлическое» закорачивание цепи питания. «КЗ» сокращенно имеются подобные токи, возникающие в случаях:

  • нарушения функционирования предохранительных элементов и автоматики;
  • присутствия человеческого фактора – ошибок персонала;
  • истечения допустимых сроков эксплуатации оборудования;
  • воздействия явлений климатического характера;
  • диверсионных действий или актов вандализма.

Такие токи по параметрам существенно больше нормальных показателей нагрузок, считающихся оптимальными для конкретной схемы. Последствиями подобного явления становятся пожары, разрушение слабых мест оборудования.skhema-peremennykh-tokov

raschet-tokov-korotkogo-zamykaniya

 

 

 

 

Динамическое действие токов «КЗ» показано на видео.

Успешно противодействовать развитию подобных явлений можно только в случае начала профилактических мер еще на этапе планирования. Итоговые результаты теоретических вычислений становятся основой в процессе подбора составляющих звеньев конструкции. Далее расчетные величины используются в ходе работы оборудования.

Методика расчета токов короткого замыкания

Оценка токов КЗ выполняется на базе:

  • параметров мощности источника напряжения;
  • закона Ома;
  • структурного исполнения схемы установки;
  • значения приложенного напряжения.

Закон Ома

Метод деления величины напряжения на параметры подключенного напряжения является основным принципом, положенным в основу расчета КЗ. Его применяют и при вычислении номинальной нагрузки. А разница заключается в следующем:

  1. Оба показателя на стадии стабильной эксплуатации сети неизменны и имеют незначительную амплитуду колебаний.
  2. В случае аварии возникают спонтанные процессы, однако происходящее можно предвидеть с помощью разработанной методики.

Мощность

Данный показатель применяется для оценки разрушительной способности токов КЗ, анализа временных отрезков протекания и величины.Мощность переменного тока

 

 

Примером послужит опыт с подключением провода из меди сечением 1,5 〖мм〗^2 и длиной 50 см. к обыкновенной батарейке с последующим размещением в бытовой розетке.

Присоединение к батарейке способствует возникновению тока КЗ. Прибор повреждается из-за нехватки мощности для пережигания перегородки, для разрыва цепи.

А вот во втором случае происходит срабатывание автоматики. Если допустить неисправность всех звеньев защиты, ток достигает питающей подстанции. Довольно протяженная цепь со значительным набором элементов подключается к обмотке и повышает сопротивление закоротки.

Конфигурация схемы

Подводка напряжения в реальности исполняется различными способами:

  • с использованием потенциалов минусового и противоположного места вывода источника;
  • нуля и фазного потока бытовой сети;
  • схемой, имеющей три фазы, типа 0,4 кВ.

Любое повреждение изоляционного слоя характерно тем, что в подобном случае может возникнуть протекание тока КЗ. Конструкция трехфазного исполнения подвергается опасности возможного замыкания нескольких видов.

КЗ трехфазной сети

Требуется тщательный предварительный расчет всех потенциальных режимов нам этапе проектирования.

Влияние сопротивления

Параметры сопротивления на магистрали от источника до зоны образования КЗ выступают в качестве ограничителя тока короткого замыкания. Обмотки различных звеньев системы добавляют емкостные и индуктивные виды сопротивлений.

Расчетные процессы с целью практического использования с достаточно высокой точностью позволяют осуществить действующие методики. Принцип петли «фаза-ноль» применяется для реального расчета собранной схемы. Этот показатель используется с целью уточнения данных и корректировки при выборе защиты.

Замер фаза ноль

Документы для выполнения расчета КЗ

Самым популярным для проектировщиков пособием является книга А. В. Беляева «Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ»,где изложена методика выполнения с описанием последовательности процесса, учета воздействия в зонах повреждения электрической дуги, выбора по параметрам токов аппаратуры.

Имеется большой объем информации по следующим позициям:

  • анализ показателей защитных свойств предохранителей и автоматических выключателей;
  • особенности подбора аппаратуры и кабелей;
  • имеющиеся минусы некоторых видов выключателей;
  • характеристики защит релейного типа.

Приведены примеры решения задач на этапе проектирования.

Указания РД 153—34.0—20.527—98

Документ регламентирует методику расчетов КЗ в электроустановках с несимметричным и симметричным режимом с напряжением в пределах 1 кВ, способы проверки на электродинамическую и термическую устойчивость, методику тестирования коммутационной способности.

ГОСТ 28249-93

Действителен для систем с напряжением до 1 кВ и обозначает общие способы расчета токов КЗ.

Последовательность действий проектировщика

Собираются необходимые характеристики под источник напряжения и питающую линию.

Для трансформатора выясняют:

  • величину напряжения короткого замыкания (%) — Uкз;
  • потери короткого замыкания (кВт) — Рк;
  • номинальные напряжения на обмотках высокой и низкой стороны (кВ. В) — Uвн, Uнн;
  • фазное напряжение на обмотке низкой стороны (В) — Еф;
  • номинальную мощность (кВА) — Sнт;
  • полное сопротивление током однофазного КЗ (мОм) — Zт.

Для линии электропередач уточняются все сведения о кабелях, L– длина трассы, XD– индуктивное сопротивление и параметры сопротивления для петли «фаза-ноль» – Znt.

Проведение расчета

Вычисляется активное, индуктивное и полное сопротивление, что ложится в основу определения полного сопротивления схемы в мОм.

По величине рассчитанных токов трехфазного и однофазного замыкания и ударного тока производится подбор защитных устройств. Кроме традиционных способов существуют компьютерные программы, значительно ускоряющие процесс.

Программа расчета КЗ

Данные обо всех токах на промышленных объектах записываются на автоматические осциллографы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Наверх