Методы ограничения токов короткого замыкания (стр. 1 из 3). Токи короткого замыканияТермическое действие токов короткого замыкания - Токи короткого замыканияТоки 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). Вследствие кратковременности к. з. считают, что все выделяемое тепло идет на нагрев проводников, в то время как при нагреве проводника током нагрузки часть выделяющегося тепла рассеивается в окружающей среде. Для упрощения расчетов по вычислению количества тепла, выделяемого при к. з., условно принимают, что нагревание проводника производится током, неизменным по величине и равным установившемуся значению периодической слагающей т. к. з. При этом действительное время действия т. к. з. заменяют так называемым фиктивным временем tф, в течение которого установившийся ток I∞ выделит такое же количество тепла, как и действительный изменяющийся т. к. з. После принятых допущений количество теплоты Qк, кал, выделяющееся по закону Джоуля-Ленца в проводнике с сопротивлением, равным R, при коротком замыкании составит: Qк = 0,24 I2∞ Rtф где tф — фиктивное время действия тока к. з., с. Температура нагреваемого устройства υ= Qк/Gc , (II-33) где ϑ —°С, если Qk, ккал; G — вес, кг; с —удельная теплоемкость, ккал/(кгХ°С). Для достижения динамической и термической стойкости оборудования прибегают в случае необходимости к ограничению величины т. к. з. путем включения реакторов, к уменьшению времени к. з. Реактор представляет собой катушку с большим индуктивным и малым активным сопротивлением. Реакторы надежно изолируются от заземленных частей. Реакторы выполняют без стальных сердечников, что сокращает потери электроэнергии в них, уменьшает их вес и стоимость; кроме того, при наличии стали их индуктивность зависела бы от величины тока, что приводило бы к меньшему ограничению т. к. з. Номинальные параметры аппаратуры (ток, напряжение, мощность отключения) должны соответствовать вычислительным максимальным расчетным величинам в рабочем режиме и при к. з. Номинальные данные электрической установки — совокупность суммарных параметров, характеризующих работу электроустановки в номинальном режиме. Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий необходимо устранить причины, вызывающие их, правильно проектировать, монтировать и эксплуатировать электроустановки, три этом предусматривать, чтобы все элементы электроустановок (аппараты, провода и т. п.) обладали динамической и термической стойкостью в условиях короткого замыкания. Выбирать тажие выключатели мощности, которые под действием защиты быстро и надежно отключают поврежденные элементы оборудования или участок сети. Для этого надо уметь рассчитывать т. к. з. и определять вызванные ими снижения напряжения в узлах сети. Контрольные вопросы
«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков  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 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…  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…  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…  Отношение ударного тока короткого замыкания iy к амплитуде периодической составляющей iпm называется ударным коэффициентом Ку: Ку = iу/ iпm Заменяя в формуле выше амплитуду iпm действующим током, получим Ку =iV√2Iпm откуда iy =- Ку√2Iпm. В расчетах ударный коэффициент Ку принимается равным: 1,8 — при к. з. в установках выше 1 кВ; 1,3 — при к…. www.ktovdome.ru Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия
И так: 1. И.Л. Небрат. Расчеты токов короткого замыкания в сетях 0,4 кв — скачать; 2.И.Л.Небрат, Полесицкая Т.П. Расчет ТКЗ для РЗ, часть 1 — скачать; 3.И.Л.Небрат, Полесицкая Т.П. Расчет ТКЗ для РЗ, часть 2 — скачать. Так же полезно будет иметь под рукой программы, которые помогут Вам точно расчитать токи КЗ. Данных программ в настоящее время много и Вы можете найти большое количество различного софта в интернете, на который Вы можете потратить от часа до нескольких дней, чтобы разобраться как в нём работать. Ниже я выложу перечень программ в файле ворд, в котором указаны производители программ и как и где их можно получить (ссылок на скачивание в файле нет). А также выложу одну программу для расчета токов КЗ в сетях 0.4кВ. Данная программа очень древняя, но и такая же надежная как весь совеский аэрофлот. Работает из под DOSa. Эмулятор в файле скачивания. И так: 1. Переченьпрограмм расчетов ТКЗ и уставок РЗ (если Вы знаете какие-то другие программы, то пишите на pue8(г а в)mail.ru). Мы их включим в перечень.; 2. Программа для расчета токов КЗ в сетях 0.4 кВ. Если Вам необходим расчет для курсового проекта или учебного задания, то ниже приведен не большой расчет, который в этом Вам поможет. В задании к курсовому проекту приводятся данные об эквивалентных параметрах сети со стороны высшего напряжения рабочих трансформаторов СН (ТСН) и со стороны высшего напряжения резервных трансформаторов СН (РТСН). В соответствии с рис.2.1, приводятся: ток КЗ на ответвлении к ТСН (3) по I , кА при номинальном напряжении генератора Uгн, кВ или эквивалентное сопротивление сети со стороны ВН ТСН ТСН э X , Ом. Имеет место следующая зависимость:  Учитывается возможность секционирования с помощью токоограничивающих реакторов секций РУСН-6 кВ. Это дает возможность применить на секциях за реактором более дешевые ячейки КРУ с меньшими токами термической и электродинамической стойкости и меньшим номинальным током отключения, чем на секциях до реактора, и кабели с меньшим сечением токопроводящих жил.Расчет ведется по среднеэксплуатационным напряжениям, равным в зависимости от номинального напряжения 1150; 750; 515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,66; 0,525; 0,4; 0,23, и среднеэксплуатационным коэффициентам трансформации. В учебном пособии расчеты по определению токов КЗ в относительных (базисных) единицах применительно к схеме Ленинградской АЭС с тремя системами напряжения (750, 330, 110 кВ) и напряжением 6,3 кВ проводились с учетом как действительных, так и среднеэксплуатационных коэффициентов трансформации трансформаторов и автотрансформаторов. Показано, что расчет по среднеэксплуатационным напряжениям не вносит существенных корректировок в уровни токов КЗ. В то же время требуется серьезная вычислительная работа методом последовательных приближений, чтобы связать уровни напряжения генераторов, значения их реактивных мощностей с учетом коэффициента трансформации АТ связи, рабочих и резервных ТСН и напряжений на приёмных концах линий. При сокращении числа переключений трансформаторов и АТ связи с РПН из соображений надежности работы блоков задача выбора отпаек РПН становится менее актуальной.
В работе приводятся методики расчетов в относительных и в именованных единицах, как с учетом действительных коэффициентов трансформации, так и по среднеэксплуатационным напряжениям. В работе приводятся расчеты как в относительных, так и в именованных единицах для простейших схем 0,4 кВ, где нужно учесть не только индуктивное, но и активное сопротивления. Рис.2.2. Схема замещения в случае наличия реактора при питании секций 6(10) кВ СН: а – от рабочего ТСН; б – от резервного ТСН Для расчета в относительных единицах задают базисную мощность Sбаз, базисное напряжение Uбаз и вычисляют базисные токи Iбаз. В качестве базисной целесообразно принять номинальную мощность трансформатора СН: Sбаз = SТСН, МВА. Базисное напряжение принимают, как правило, равным для точек К1, К2 Uбаз1,2 = 6,3 кВ; для точек К3, К4 Uбаз3,4 = 0,4 кВ. Заметим, что при расчете в относительных единицах можно выбрать любые другие значения Sбаз, Uбаз. Базисные токи в точках короткого замыкания К1 – К4, кА:
При использовании справочников для определения напряжения короткого замыкания uкн-н следует обращать внимание на указанный в примечаниях смысл каталожных обозначений. Если напряжение короткого замыкания uк НН1-НН2 отнесено в каталоге к номинальной мощности трансформатора, то данное uк НН1-НН2 необходимо пересчитать для половинной мощности, разделив на 2. В случае неверной подстановки в формулы (2.5), (2.5′) зачастую сопротивление хв получается отрицательным. Например, для ТСН марки ТРДНС-63000/35 в табл.3.5 справочника uкв-н = 12,7% и uкн-н = 40% отнесены к полной мощности трансформатора – см. примечание к таблице. В этом случае в скобках формул (2.5), (2.5′) должно стоять выражение (0,127 – 20,2 ). Например, для РТСН марки ТРДН-32000/150 в табл.3.7 справочника uкв-н = 10,5% и uкн-н = 16,5% отнесены к половинной мощности трансформатора. При этом в скобках формул (2.5), (2.5′) должно быть (0,105 – 20,165 ). На блоках мощностью до 120 МВт используются двухобмоточные трансформаторы собственных нужд без расщепления. В этом случае сопротивление ТСН или РТСН вычисляется по формулам: в относительных единицах: Сопротивление участка магистрали резервного питания: в относительных единицах: где Худ – удельное сопротивление МРП, Ом/км;МРП – длина МРП, км;Uср – среднеэксплуатационное напряжение на первой ступени трансформации, кВ. Сопротивление трансформатора собственных нужд 6/0,4 кВ: в относительных единицах: Сопротивление одинарных токоограничивающих реакторов Хр задается в Омах и для приведения к базисным условиям используют формулы: в относительных единицах: в относительных единицах:
где Iрн – номинальный ток реактора, кА, определяемый по мощности тех электродвигателей, которые предполагается включить за реактором. Индуктивное сопротивление реактора Хр определяют по допустимому току КЗ за реактором Iп0доп. Значение Iп0доп связано с номинальным током отключения предполагаемых к установке за реактором выключателей (Iп0доп — Iоткл.н). Одновременно происходит и снижение теплового импульса тока КЗ за реактором Вдоп, что благоприятно для выбора сечения кабелей по условиям термической стойкости и невозгорания. При определении Iп0доп и Вдоп следует учитывать, что реактор не в состоянии ограничить подпитку точки КЗ от двигателей за реактором Iпд0 и ухудшает условия их пуска и самозапуска, т.е.
где Iпс – периодическая составляющая тока подпитки точки КЗ от ветви, в которую предполагается включить реактор; Iпд0 – ток подпитки от двигателей за реактором.Потеря напряжения U в одинарном реакторе при протекании токов рабочего режима I:
В случае различия расчетных мощностей двигательной нагрузки Sд1, Sд2, в дальнейшем расчете сопротивления эквивалентного двигателя будет участвовать максимальная из них, вне зависимости от способа питания секций 6,3 кВ (от рабочего и резервного ТСН). При использовании секционного токоограничивающего реактора определяется его проходная мощность Sр по формуле (2.12) и далее – мощности двигателей:
при использовании РТСН для замены рабочего ТСН энергоблока, работающего на мощности. Наличие предварительной нагрузки РТСН характерно для блоков генератор-трансформатор без генераторных выключателей. При наличии выключателя в цепи генераторного токопровода, что предусмотрено действующими нормами технологического проектирования, пуск и останов энергоблока обычно осуществляется от рабочего ТСН и надобности в использовании РТСН в этих режимах не возникает. Поэтому для схем с генераторными выключателями можно принимать ТСН згр к = РТСН згр к = 0,7. При отсутствии выключателей в цепи генераторного токопровода РТСН згр к возрастает. Наличие секционного токоограничивающего реактора приводит к изменению распределения двигателей по сравнению с вариантом без реактора и к изменению доли подпитки ими точек КЗ до и после реактора. При КЗ в точке К2 не следует учитывать подпитку от двигателей, включенных до реактора, а при КЗ в точке К1 не следует учитывать подпитку от двигателей, включенных за реактором. По вычисленным мощностям двигателей Sд определяют приведенные сопротивления двигательной нагрузки в вариантах при отсутствии реактора и при его наличии: в относительных единицах:
pue8.ru
marketelectro.ru Токи короткого замыкания - Справочник химика 21Один из основных вопросов, решаемых при проектировании электроснабжения НПЗ и НХЗ,— выбор напряжения. Для высоковольтных распределительных сетей следует применять напряжение 6 или 10 кВ. Преимущества напряжения 10 кВ перед напряжением 6 кВ уменьшение сечений проводов и кабелей, а также относительных величин потерь напряжения и мощности в сетях уменьшение токов нагрузки и токов короткого замыкания упрощение решения вопросов увеличения мощности при расширении. Однако двигатели 10 кВ выпускаются в ограниченной номенклатуре, двигатели с единичной мощностью 250—630 кВт на напряжение 10 кВ практически отсутствуют, стоимость двигателей 10 кВ выше, чем двигателей 6 кВ. В связи с этим высоковольтные сети напряжением 10 кВ следует предусматривать только для тех предприятий, где источник электроэнергии имеет напряжение 10 кВ и где отсутствуют или имеются в незначительном ко- [c.182] В установках напряжением до 1000 в с глухим заземлением нейтрали с целью обеспечения автоматического отключения аварийного участка заземляющие проводники должны быть выбраны таким образом, чтобы при замыкании на корпус или нулевой провод возникал ток короткого замыкания, превышающий не менее чем в четыре раза номинальный ток вставки ближайшего предохранителя и в шесть раз номинальный ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратно зависимую от тока характеристику. [c.354]В заводских условиях выход по току может быть понижен в связи с возникновением коротких замыканий. Последнее связано с дендритообразованием и искривлением катодных основ, В случае соприкосновения с диафрагмой загнувшегося угла основы или выросшего дендрита поры ее начинают прорастать никелем, а затем в этом месте, уже вне диафрагмы, чрезвычайно быстро начинает расти рыхлый осадок никеля, загрязненный медью, железом, кобальтом и основными солями. Этот осадок быстро достигает анода и создает очаг короткого замыкания, приводящий к резкому понижению выхода по току. Короткие замыкания ведут также к разрушению полотна диафрагмы. [c.333] Обычно включают одну треть витков катушки. Соответственно сопротивление катушки уменьшается примерно в 3 раза. При питании трансформаторов напряжением 220 в этого соиротивления вполне достаточно для надежного предохранения их нри полном коротком замыкании. Ток короткого замыкания равен приблизительно 20 а. [c.60] Силу тока короткого замыкания /к можно определить по уравнению [c.163] Проверены ли провода и кабели для рабочего напряжения выше 1000 в по токам короткого замыкания ( VII—3— 4 ПУЭ). [c.351] Выполнены ли в помещениях класса В—I в двухпроводных цепях с нулевым проводом защита от токов короткого замыкания как фазного, так и нулевого провода Проложен ли для заземления третий провод ( VII— 3—66 ПУЭ). [c.351] Токи короткого замыкания (а) сухих элементов № 6 и типа О при различных температурах (США) [c.876] Для надежного срабатывания систем автоматического отключения следует обеспечить условие, при котором сила тока короткого замыкания в каждой петле превышает не менее чем в 3 раза номинальную силу тока предохранителя или силу тока уставки отключения авто- [c.52] Кроме того, определяют удельное сопротивление грунта (если это не было проделано ранее), составляют план взаимного расположения трубопровода и линии э. ж. д., получают сведения о нагрузке тяговых подстанций и токах короткого замыкания. [c.256] X (со +ф) представляет собой синусоиду, сдвинутую по отношению к напряжению на 90°, с амплитудой, равной амплитуде тока короткого замыкания, а вторая— треугольную ломаную, опережающую ток на 90°. [c.39] Электропроводность водных растворов едкого натра зависит от его концентрации. Поэтому и концентрация щелочи существенно влияет на силу тока короткого замыкания. Максимальная скорость разложения амальгамы независимо от температуры устанавливается при концентрации щелочи в растворе около 200 г/л. В практических условиях необходимо достичь возможно более полного разложения амальгамы с получением едкого натра концентрацией 620—750 г/л. Таким образом, с точки зрения максимальной производительности разлагатель работает не в оптимальных условиях. Для. увеличения производительности разлагателя процесс обычно ведут при повышенной температуре, подавая в него подогретую до 70—80°С воду. [c.163] Малая емкость, малая допустимая нагрузка (ток короткого замыкания [c.439] Причинами кажущихся отклонений от закона Фарадея могут быть также неустойчивость конечных продуктов, диспергирование выделяющегося металла при использовании расплавленных солей (образование металлического тумана ), утечки тока, короткие замыкания и т. п. затруднения. [c.20] Напряжение холостого хода плавно регулируют реостатом в цепи возбуждения, а регулирование тока короткого замыкания (и соответственно рабочего сварочного тока) осуществляется изменением числа витков размагничивающей обмотки. [c.270] Осциллятор позволяет успешно зажигать дугу при мощности подводимых к дуговому промежутку высокочастотных колебаний, равной 15—20 Вт. Повышающий трансформатор осциллятора, питающий колебательный контур, имеет круто падающую характеристику с небольшим током короткого замыкания. [c.283] Важным электрическим параметром дуговой установки является реактивность контура. Для устойчивости дуги и ограничения эксплуатационных коротких замыканий (см. гл. 2) в период расплавления суммарное реактивное сопротивление установки должно составлять 30—40%. Реактивное сопротивление печных трансформаторов (за некоторым исключением) составляет 5—8%, а у короткой сети колеблется от 5 (для малых печей) до 20% (средние печи). Поэтому реактор, включаемый со стороны высшего напряжения печного трансформатора, обычно выбирают с реактивным сопротивлением 20—25% и несколькими отводами, позволяющими подобрать необходимое значение индуктивности в зависимости от местных условий. С увеличением мощности печи необходимая реактивность реактора уменьшается, и печи емкостью 40 г и выше могут работать без реактора, так как их собственной реактивности оказывается достаточно для ограничения токов коротких замыканий. У самых крупных печей собственная реактивность контура может превы- [c.90]
ДСП как потребители анергии. Дуговая сталеплавильная печь является мощным и в то же время весьма неприятным для энергосистемы потребителем. Она, как правило, работает с низким коэффициентом мощности (0,8—0,7) потреблямая из сети мощность меняется в течение плавки ее электрический режим беспокойный, с частыми толчками тока, короткими замыканиями и обрывами дуги. Дуги печи генерируют высокочастотные гармоники, нежелательные для других потребителей и вызывающие дополнительные потери в питающей сети. [c.210] Итак, если дуга питается от источника с жесткой внешней характеристикой, го ток ее можно изменить тремя путями изменением напряжения источника, изменением длины дуги (расстояния между электродами) и изменением сопротивления контура. Последний способ для мощных дуг не применяют, так как чрезмерное снижение балластного сопротивления (собственное активное сопротивление контура не может, естественно, быть изменено) вызывает значительное увеличение тока короткого замыкания. [c.33] Третье требование, предъявляемое к печи как к электрическому агрегату,— это способность быстро реагировать на частые короткие замыкания и обрывы дуги в период расплавления, ограничивать токи короткого замыкания до безопасных величин, ликвидировать все отступления от нормального электрического режима в кратчайшее время. Так как управление электрическим режимом дуговой печи осуществляют в первую очередь путем перемещения электродов и изменения режима, короткие замыкания и обрывы дуги, как правило, происходят раздельно по фазам, каждый электрод печи должен быть оснащен механизмом подъема и опускания с автоматическим регулятором, позволяющим легко и быстро управлять его положением. [c.45] В точке В полезная мощность равна нулю, а мощность пот ь достигает своего максимума ЕО эта точка, очевидно, соответствует короткому замыканию печи, а ток ОО — максимально возможному току установки — ее току короткого замыкания [c.104] Ударным током короткого замыкания называют наибольшее возможное при данном возбуждении синхронной машины мгновенное значение тока якоря, которое получается прк внезапном коротком замыкании на всех ее линейных зажимах. [c.141] Возможные перегрузки по току учитывают при выборе допустимой температуры для применяемой изоляции, при расчете крепления лобовых частей обмотки и выборе сверхпереходного индуктивного сопротивления якоря x"d, от которого зависит ударный ток короткого замыкания. [c.141] Влияние токов короткого замыкания на землю в сетях частотой 50 Гц............. [c.11] Назначение нулевого провода — создание для тока короткого замыкания цепи с малым сопротивлением, чтобы этот ток был достаточным для быстрого срабатывания защиты, то есть быстрого отключения поврежденной установки от сети. Для приме )а рассмотрим след ющий случай. [c.163] Электрическая схема блока питания (рис. 3) состоит из автотрансформатора АТ, регулируемое напряжение которого подается на первичную обмотку высоковольтного трансформатора Тр через последовательно включенный дроссель Др, ограничиваюш,ий ток короткого замыкания при возникновении электрических цепочек между электродами при работе. Малые габариты лабораторной установки позволяют исполь-1108 зовать высоковольтный трансформа- [c.88] Механические поражения—они возникают а) при случайном попадании человека между двумя токоведу-1ЦИМИ щинамн напряжением выше 1000 В при этом через тело человека проходит ток большой силы (практически ток короткого замыкания), внутренние органы на пути тока подвергаются действию больших динамических усилий, разрываются ткани и отдельные внутренние органы и б) при падении человека, являющегося следствием испуга при незначительном воздействии тока. [c.19] Ток короткого замыкания тяговой сети э. ж. д. может быть опре-д(злен из выражения [c.253] Наиболее важной и трудной является третья задача. Реж им горения дуг в ДСП крайне нестабилен, особенно н период расплавления. В этот период имеют место резкие колебания тока, короткие замыкания и обрывы дуги, частота которых доходит до 5—10 в минуту. Толчок тока приводит к резкому уменьшению илп даже прекращению полезного выделения мощности при значительном увеличении потерь и снижении созф (см. рис. 4.9). В связи с этим необходима очень быстрая ликвидация каждого нарущения, так как при пяти нарушениях в минуту и длительности их регулирования в 2—3 с печь в период расплавления будет работать до 2Ъ% времени в ненормальном, невыгодном режиме. Поэтому от системы автоматического регулирования ДСП требуется большое быстродействие. Осуществить вручную такое быстродействие невозможно, в результате чего все ДСП работают с автоматическими регуляторами, стабилизирующими их режим и устраняющими возникающие возмущения. Изменение заданий регулятору и переключение напряжения, как правило, осуществляются оператором, однако в последнее время начинают получать распространение автоматические программаторы с программой, рассчитываемой с помощью ЭВМ. [c.205] Генератор для одногюстовой сварки должен обладать незначительной магнитной инерцией и быстро восстанавливать напряжение после коротких замыканий в сварочной цепи. Для пояснения этого требования рассмотрим динамическую характеристику сварочной машины (рис. 5.9). При внезапном изменении нагрузки машины, например, при коротком замыкании после нагрузки, соответствующей точке А, ток короткого замыкания 0- Ь устанавливается не сразу, а лишь через некоторое время, т. е. имеет место переходный процесс, во время которого ток от максимального значения О—с уменьшается до установившегося значения О—Ь. [c.268] Кратковременные перегрузки по току (по ГОСТ 183—74, 5616—72 и 609—75). Гидрогенераторы и компенсаторы должны без повреждений и остаточных деформацийвыдерживать в нагретом состоянии следующие перегрузки по току 1,5-кратный номинальный ток в течение 2 мин ударный ток короткого замыкания нз режима холостого хода с напряжением 105% от номинального. [c.141] chem21.info 3. Токи короткого замыкания.Основные понятия Коротким замыканием (КЗ) называется соединение токоведущих частей разных фаз или потенциалов между собой или на корпус оборудования, соединенный с землей, в сетях электроснабжения или в электроприемниках. КЗ может. быть по разным причинам: ухудшение сопротивления изоляции во влажной или химически активной среде, при недопустимом перегреве изоляции, механические воздействия, ошибочные воздействия персонала при обслуживании и ремонте и т. д. Как видно из самого названия процесса, при КЗ путь тока укорачивается, т. е. он идет, минуя сопротивление нагрузки, поэтому он может увеличиться до недопустимых величин, если напряжение не отключится под действием защиты. Но напряжение может не отключиться и при наличии защиты, если КЗ случилось в удаленной точке, и из-за большого сопротивления до места КЗ ток недостаточен для срабатывания защиты. Но этот ток может быть достаточным для загорания проводов, что может привести к пожару. Отсюда возникает необходимость расчета тока короткого замыкания — ТКЗ. Величина ТКЗ может меняться, если к сети электроснабжения присоединяются другие электроприемники в более удаленных местах. В таких случаях снова производится расчет ТКЗ в месте установки новых электроприемников. ТКЗ производит также электродинамическое действие на аппараты и проводники, когда их детали могут деформироваться под действием механических сил, возникающих при больших токах. Термическое действие ТКЗ заключается в перегреве аппаратов и проводов. Поэтому при выборе аппаратов их нужно проверять по условиям КЗ, с тем чтобы они выдержали ТКЗ в месте их установки. Как известно, наряду с сетями с глухозаземленной нейтралью существуют сети с изолированной нейтралью. Рассмотрим характерные отличия этих сетей при КЗ. На практике в большинстве случаев происходят однофазные короткие замыкания. В сетях с изолированной нейтралью при соединении одной фазы с землей режим не является коротким замыканием и бесперебойность электроснабжения не нарушается, но он должен быть отключен, так как соответствует аварийному состоянию. При замыкании одной фазы на землю в данной сети напряжения на двух других фазах повышаются в 1,73 раза, а напряжение на нулевой точке становится равным фазному напряжению относительно земли, (рис. 4.2, в). В сетях с глухозаземленной нейтралью при соединении провода с землей сгорает предохранитель или срабатывает автоматический выключатель, при этом электроснабжение нарушается, а при сгорании предохранителя могут повредиться обмотки двигателей при работе на двух фазах. Расчет тока короткого замыкания Для расчета тока короткого замыкания можно пользоваться формулой
где Rп — активное сопротивление одного провода цепи КЗ, равное произведению удельного сопротивления провода на его длину (удельное сопротивление проводов в Ом/км приводится в справочниках), Xп — то же индуктивное сопротивление, рассчитывается по удельному индуктивному сопротивлению, которое принимается равным 0,6 Ом/км; Zt — полное сопротивление фазной обмотки трансформатора на стороне низкого напряжения, которое можно определить по формуле
где Uk%— напряжение короткого замыкания трансформатора, приводится в справочниках, Iн, Uн — номинальные ток и напряжение трансформатора, даются в справочниках. Отсюда полное сопротивление фазной обмотки трансформатора, Ом,
riostat.ru Расчет токов короткого замыкания | Проектирование электроснабжения Сегодня хочу вашему вниманию представить методику расчета токов короткого замыкания. Самое главное без всякой воды и каждый из вас сможет ей воспользоваться, приложив минимум усилий, а некоторые из вас получат и мою очередную программу, с которой считать будет еще проще. Это уже вторая статья, посвященная токам короткого замыкания. В первой статье я обратил ваше внимание на защиту протяженных электрических сетей и то, что в таких сетях, порой, не так просто подобрать защиту от токов короткого замыкания. Для того и проектировщик, чтобы решать подобные вопросы. Теорию по расчету токов короткого замыкания можно найти в следующих документах: 1 ГОСТ 28249-93 (Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ).2 РД 153-34.0-20.527-98 (Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору элетрооборудования). 3 А.В. Беляев (Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4кВ).В интернете я не нашел, где все четко было бы расписано от «А» до «Я». Думаю вы со мной согласитесь, что токи короткого замыкания не так просто рассчитать, поскольку проектировщик не всегда досконально владеет всей необходимой информацией. Данный метод расчета является упрощенным, т.к. в нем не учитываются сопротивления контактов автоматических выключателей, предохранителей, шин, трансформаторов тока. Возможно, позже все эти сопротивления я учту, но, на мой взгляд, эти значения на конечный результат влияют незначительно. Последовательность расчета токов короткого замыкания. 1 Сбор исходных данных по трансформатору: Uкз — напряжение короткого замыкания трансформатора, %; Рк — потери короткого замыкания трансформатора, кВт; Uвн – номинальное напряжение обмоток ВН понижающего трансформатора; кВ; Uнн (Ел) – номинальное напряжение обмоток НН понижающего трансформатора; В; Еф – фазное напряжение обмоток НН понижающего трансформатора; В; Sнт – номинальная мощность трансформатора, кВА; Zт – полное сопротивление понижающего трансформатора током однофазного к.з., мОм;  Активные и индуктивные сопротивления трансформаторов 6(10)/0,4кВ, мОм 2 Сбор исходных данных по питающей линии: Тип, сечение кабеля, количество кабелей; L – длина линии, м; Хо – индуктивное сопротивление линии, мОм/м; Zпт – полное сопротивление петли фаза-ноль от трансформатора до точки к.з., измеренное при испытаниях или найденное из расчета, мОм/м;  Полное удельное сопротивление петли фаза-ноль для кабелей или пучка проводов 3 Другие данные. Куд – ударный коэффициент.  Ударный коэффициент После сбора исходных можно приступить непосредственно к вычислениям. Активное сопротивление понижающего трансформатора, мОм:  Активное сопротивление трансформатора Индуктивное сопротивление понижающего трансформатора, мОм:  Индуктивное сопротивление трансформатора Активное сопротивление питающей линии, мОм: Rк=Rуд.к*l/Nк Индуктивное сопротивление питающей линии, мОм: Хк=Худ.к*l/Nк Полное активное сопротивление, мОм: RΣ = Rт+Rк Полное индуктивное сопротивление, мОм: XΣ=Xт+Xк Полное сопротивление, мОм:  Полное сопротивление Ток трехфазного короткого замыкания, кА:  Ток трехфазного короткого замыкания Ударный ток трехфазного к.з., кА:  Ударный ток трехфазного к.з. Ток однофазного короткого замыкания, кА: Zпт=Zпт.уд.*L  Ток однофазного короткого замыкания Рассчитав токи короткого замыкания, можно приступать к выбору защитных аппаратов. По такому принципу я сделал свою новую программу для расчета токов короткого замыкания. При помощи программы все расчеты можно выполнить значительно быстрее и с минимальным риском допущения ошибки, которые могут возникнуть при ручном расчете. Пока это все-таки beta-версия, но тем не менее думаю вполне рабочий вариант программы. Внешний вид программы:  Программа для расчета токов к.з. Ниже в программе идут все необходимые таблицы для выбора нужных параметров трансформатора и питающей линии. Также в месте с программой я прилагаю образец своего расчета, чтобы быстро можно было оформить расчет и предоставить всем заинтересованным органам. Стоит заметить, что у меня появилась еще одна мелкая программа – интерполяция. Удобно, например, находить удельную нагрузку квартир при заданных значениях.  Интерполяция Жду ваших отзывов, пожеланий, предложений, уточнений.Продолжение следует... будет еще видеообзор измененной версии. Советую почитать:220blog.ru Методы ограничения токов короткого замыканияМетоды ограничения токов короткого замыкания Содержание Введение 1. Координация токов КЗ в современных энергосистемах 2. Реакторы7 3. Сдвоенные реакторы 4. Выбор реакторов Заключение Список литературы Введение Короткими замыканиями (КЗ) называют замыкания между фазами (фазными проводниками электроустановки), замыкания фаз на землю (нулевой провод) в сетях с глухо - и эффективно-заземленными нейтралями, а также витковые замыкания в электрических машинах. Короткие замыкания возникают при нарушении изоляции электрических цепей. Причины таких нарушений различны: старение и вследствие этого пробой изоляции, набросы на провода линий электропередачи, обрывы проводов с падением на землю, механические повреждения изоляции кабельных линий при земляных работах, удары молнии в линии электропередачи и др. Короткие замыкания, как правило, сопровождаются увеличением токов в поврежденных фазах до значений, превосходящих в несколько раз номинальные значения. Протекание токов КЗ приводит к увеличению потерь электроэнергии в проводниках и контактах, что вызывает их повышенный нагрев. Нагрев может ускорить старение и разрушение изоляции, вызывать сваривание и выгорание контактов, потерю механической прочности шин и проводов и т.п. проводники и аппараты должны без повреждений переносить в течение заданного расчетного времени нагрев токами КЗ, т. е. должны быть термически стойкими. Протекание токов КЗ сопровождается также значительными электродинамическими усилиями между проводниками. Для защиты токоведущих частей и их изоляции то разрушения принимаются необходимые меры. 1. Координация токов КЗ в современных энергосистемах Рост генераторных мощностей современной энергосистем, создание мощных энергообъединений, увеличение мощностей нагрузок приводят с одной стороны, к росту электровооруженности и производительности труда, к повышению надежности и устойчивости электроснабжения, а с другой – к существенному повышению токов КЗ. Максимальный уровень токов КЗ для сетей 35 кВ и выше ограничивается параметрами выключателей трансформаторов, проводников и других электрооборудований, условиями обеспечения устойчивости энергосистемы, а в сетях генераторного напряжения, в сетях собственных нужд и в распределительных сетях 3 – 20 кВ — параметрами электрических аппаратов и токопроводов, термической стойкостью кабелей, устойчивостью двигательной нагрузки. Таким образом, уровень тока КЗ, повышающийся в процессе развития современной электроэнергетики, имеет в своем росте ряд ограничении, которые необходимо учитывать. Конечно, аппаратуру и электрические сети можно усилить в соответствии с новым уровнем токов КЗ, перс вести на более высокое напряжение, однако это в ряде случаев приводи к таким экономическим и техническим трудностям, что себя не оправдывает. В настоящее время разработан комплекс мер, который позволяет регулировать уровни токов КЗ, ограничивать их при развитии электроустановок. Однако применение таких средств не является самоцелью и оправданно только после специального технико-экономического обоснования. Наиболее распространенными и действенными способами ограничения токов КЗ являются: секционирование электрических сетей; установка токоограничивающих реакторов; широкое использование трансформаторов с расщепленными обмотками низшего напряжения. Первый способ является эффективным средством, которое позволяет уменьшить уровни токов КЗ в реальных электрических сетях в 1,5 – 2 раза. Пример секционирования электроустановки с целью ограничения токов КЗ показан на рис. 1.1. Когда выключатель QB включен, ток КЗ от генераторов G1 и G2 проходит непосредственно к месту повреждения и ограничен лишь сопротивлением генераторов и трансформаторов соответствующих энергоблоков. Если выключатель QB отключен, в цепь КЗ дополнительно включается сопротивление линий. Ток КЗ от генераторов G1 и G2 при этом резко снижается по сравнению с предыдущим случаем.  Рис. 1.1. Распределение токов КЗ: а—секционный выключатель включен; б—секционный выключатель отключен  Рис. 1.2. Совместная (а) и раздельная (б) работа трансформаторов на подстанции В месте секционирования образуется так называемая точка деления сети. В мощной энергосистеме с большими токами КЗ таких точек может быть несколько. Секционирование электрической сети обычно влечет за собой увеличение потерь электроэнергии в линиях электропередачи и трансформаторах в нормальном режиме работы, так как распределение потоков мощности при этом может быть неоптимальным. По этой причине решение о секционировании должно приниматься после специального технико-экономического обоснования. В распределительных электрических сетях 10 кВ и ниже широко применяется раздельная работа секций шин, питающихся от различных трансформаторов подстанции (рис. 1.2). Основной причиной, определяющей такой режим работы, является требование снижения токов КЗ, хотя и в этом случае отказ от непосредственной параллельной работы трансформаторов имеет свои отрицательные последствия: разные уровни напряжения по секциям, неравномерная загрузка трансформаторов и т. п. При мощности понижающего трансформатора 25 МВА и выше применяют расщепление обмотки низшего напряжения на две, что позволяет увеличить сопротивление такого трансформатора в режиме КЗ примерно в 2 раза по сравнению с трансформатором без расщепления обмотки. К специальным техническим средствам ограничения токов КЗ в первую очередь относятся токоограничивающие реакторы. 2. Реакторы Реакторы служат для ограничения токов КЗ в мощных электроустановках, а также позволяют поддерживать на шинах определенный уровень напряжения при повреждениях за реакторами. Основная область применения реакторов — электрические сети напряжением 6—10 кВ. Иногда токоограничивающие реакторы используются в установках 35 кВ и выше, а также при напряжении ниже 1000 В. Реактор представляет собой индуктивную катушку, не имеющую сердечника из магнитного материала. Благодаря этому он обладает постоянным индуктивным сопротивлением, не зависящим от протекающего тока. Схемы включения реакторов представлены на рис. 3.48. Для мощных и ответственных линий может применяться индивидуальное реактирование (рис. 1.3, а). Когда через реактор питается группа линий (например, в системе собственных нужд), его называют групповым (рис. 1.3, 6). Реактор, включаемый между секциями распределительных устройств, называют секционным реактором (рис. 1.3, в).   Рис. 1.3. Схемы включения реакторов: а – индивидуальное реактирование; б – групповой реактор; в – секционный реактор Основным параметром реактора является его индуктивное сопротивление xр = ωL, Ом. В некоторых каталогах приводится xр % = (xр √3Iном ⁄ Uном )×100 где Iном — номинальный ток реактора, А; Uном — номинальное напряжение реактора, В. Поддержание более высокого уровня остаточного напряжения благоприятно сказывается на потребителях электроэнергии, питающихся от того же источника, что и поврежденная цепь. С учетом этого в режиме КЗ целесообразно иметь возможно большее значение индуктивного сопротивления хр . Однако по условиям работы электроустановки в нормальном режиме чрезмерно увеличивать сопротивление реактора нельзя из-за одновременного увеличения потери напряжения в реакторе при протекании рабочего пока. Особенно это заметно при использовании реакторов в качестве групповых и индивидуальных. Схемы реактированной линии и диаграммы, характеризующие распределения напряжений в нормальном режиме работы, приведены на рис. 3.50. На векторной диаграмме изображены:  1 – фазное напряжение перед реактором, р – фазное напряжение после реактора и  – ток, проходящий по цепи.     Рис. 1.4. Ограничение тока КЗ и поддержание напряжения на шинах при помощи реакторов: напряжение на шинах при отсутствии (а) и наличии (б) реактора Угол φ соответствует сдвигу фаз между напряжением после реактора и током. Угол Ψ между векторами 1 и p представляет собой дополнительный сдвиг фаз, вызванный индуктивным сопротивлением реактора. Если не учитывать активное сопротивление реактора, отрезок АС предмет собой падение напряжения в индуктивном сопротивлении реактора. mirznanii.com |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
В этой статье мы ниже рассмотривает пример расчет из курсового проекта тока КЗ. Скажем сразу, расчетов токов КЗ целое исскуство, и если Вам необходимо рассчитать токи КЗ для реальных электроустановок, то лучше скачать следующие методические пособия разработанные Петербурским энергетическим университетом повышения квалификации и всё сделать по ним.
Схемы замещения для точек КЗ на напряжениях 6,3 и 0,4 кВ приведены на рис.2.2.Все сопротивления приводятся к базисным условиям и выражаются либо в относительных единицах (о.е.) либо в именованных (Ом). В начале расчета необходимо определиться, в каких единицах будут производиться вычисления, и сохранять данную систему единиц до конца расчетов. Методики определения токов КЗ с использованием относительных и именованных единиц равноправны.
При расчетах в именованных единицах задают только базисное напряжение Uбаз – напряжение той точки, для которой рассчитываются токи КЗ: для точек К1, К2 Uбаз1,2 = 6,3 кВ; для точек К3, К4 Uбаз3,4 = 0,4 кВ.Сопротивления сети в точках включения рабочего хсист1 и резервного хсист2 трансформаторов СН приводятся к базисным условиям по формулам:в относительных единицах:
где uкв-н – напряжение короткого замыкания ТСН между обмоткой ВН и обмотками НН, включенными параллельно, о.е.;uкн-н – напряжение короткого замыкания ТСН между обмотками НН, приведенное к половинной мощности ТСН, о.е.;SТСН – номинальная мощность ТСН, МВА.
где uкв-н – напряжение короткого замыкания трансформатора между обмотками высшего и низшего напряжений, о.е.;Sбаз, SТСН, SРТСН имеют тот же смысл, что и в формулах (2.5), (2.5′), (2.6),(2.6′).
где SТ 6/0,4 – номинальная мощность трансформатора, МВА.Аналогично рассчитывается сопротивление трансформатора 10,5/0,69 кВ.
В некоторых каталогах сопротивление токоограничивающих реакторов Хр приводится в процентах и для приведения к базисным условиям используют формулы:
Сопротивление эквивалентного двигателя на каждой секции определяется через его мощность или через коэффициент загрузки Кзгр и номинальную мощность трансформатора СН. При отсутствии токоограничивающего секционного реактора и использовании на первой ступени трансформатора с расщепленными обмотками имеем: 
