Меню

Расчет токов кз в сети 220 в

Расчет тока короткого замыкания в сети 0,4 кВ

Введение

В соответствии с пунктом 3.1.8. ПУЭ электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения при этом указано что защита должна проверяться по отношению наименьшего расчетного тока короткого замыкания (далее — тока КЗ) к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя. (Подробнее о выборе защиты от токов короткого замыкания читайте статью: Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты)

В сетях 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью наименьшим током КЗ является ток однофазного короткого замыкания методика расчета которого и приведена в данной статье.

Основные понятия и принцип расчета

Сама формула расчета тока короткого замыкания проста, она выходит из закона ома для полной цепи и имеет следующий вид:

  • Uф — фазное напряжение сети (230 Вольт);
  • Zф-о — полное сопротивление петли (цепи) фаза-нуль в Омах.

Что такое петля фаза-нуль (фаза-ноль)? Это электрическая цепь состоящая из фазного и нулевого проводников, а так же обмотки трансформатора к которым они подключены.

петля фаза-нуль

В свою очередь сопротивление данной электрической цепи и называется сопротивлением петли фаза нуль.

Как известно есть три типа сопротивлений: активное (R), реактивное (X) и полное (Z). Для расчета тока короткого замыкания необходимо использовать полное сопротивление определить которое можно из треугольника сопротивлений:

сопротивление петли фаза-ноль

Примечание: Сумма полных сопротивлений нулевого и фазного проводников называется полным сопротивлением питающей линии.

Рассчитать точное сопротивление петли фаза-нуль довольно сложно, т.к. на ее сопротивление влияет множество различных факторов, начиная с переходных сопротивлений контактных соединений и сопротивлений внутренних элементов аппаратов защиты, заканчивая температурой окружающей среды. Поэтому для практических расчетов используются упрощенные методики расчета токов КЗ одна из которых и приведена ниже.

Справочно: Расчетным путем ток короткого замыкания определяется, как правило, только для новых и реконструируемых электроустановок на этапе проектирования электрической сети и выбора аппаратов ее защиты. В действующих электроустановках наиболее целесообразно определять ток короткого замыкания путем проведения соответствующих измерений (путем непосредственного измерения тока КЗ, либо путем косвенного измерения, т.е. измерения сопротивления петли-фаза-нуль и последующего расчета тока КЗ).

Методика расчета тока кз

1) Определяем полное сопротивление питающей линии до точки короткого замыкания:

  • Rл — Активное сопротивление линии, Ом;
  • Xл — Реактивное сопротивление линии, Ом;

Примечание: Расчет производится для каждого участка линии с различным сечением и/или материалом проводника, с последующим суммированием сопротивлений всех участков (Zпл=Zл1+Zл2+…+Zлn).

Активное сопротивление линии определяется по формуле:

  • Lфо — Сумма длин фазного и нулевого проводника линии, Ом;
  • p — Удельное сопротивление проводника (для алюминия — 0,028, для меди – 0,0175), Ом* мм 2 /м;
  • S — Сечение проводника, мм 2 .

Примечание: формула приведена с учетом, что сечения и материал фазного и нулевого проводников линии одинаковы, в противном случае расчет необходимо выполнять по данной формуле для каждого из проводников индивидуально с последующим суммированием их сопротивлений.

Реактивное сопротивление линии определяется по формуле:

2) Определяем сопротивление питающего трансформатора

Сопротивление трансформатора зависит от множества факторов, таких как мощность, конструкция трансформатора и главным образом схема соединения его обмоток. Для упрощенного расчета сопротивление трансформатора при однофазном кз (Zтр(1)) можно принять из следующей таблицы:

сопротивление питающего трансформатора при однофазном коротком замыкании

3) Рассчитываем ток короткого замыкания

Ток однофазного короткого замыкания определяем по следующей формуле:

  • Uф — Фазное напряжение сети в Вольтах (для сетей 0,4кВ принимается равным 230 Вольт);
  • Zтр(1) — Сопротивление питающего трансформатора при однофазном кз в Омах (из таблицы выше);
  • Z пл — Полное сопротивление питающей линии (цепи фаза-ноль) от питающего трансформатора до точки короткого замыкания в Омах.

    Пример расчета тока кз

    Для примера возьмем следующую упрощенную однолинейную схему:

    пример однолинейной схемы для расчета тока кз

    1. Определяем полное сопротивление питающей линии до точки короткого замыкания

    Как видно из схемы всего имеется три участка сети, расчет сопротивления необходимо производить для каждого в отдельности, после чего сложить рассчитанные сопротивления всех участков.

    Таким образом полное сопротивление питающей линии (цепи фаза-ноль) от питающего трансформатора до точки кз составит:

    1. Определяем сопротивление трансформатора

    Как видно из схемы источником питания является трансформатор на 160 кВА, со схемой соединения обмоток «звезда — звезда с выведенной нейтралью». Определяем сопротивление трансформатора по таблице выше:

    1. Рассчитываем ток короткого замыкания

    Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

    Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

    Источник

    Расчет токов короткого замыкания

    Короткое замыкание между проводниками является опаснейшим явлением, как в электрической сети частного домовладения, так и в сложных разводках подстанций и питающих цепей мощного производственного оборудования. Короткое замыкание может стать причиной пожара и выхода из строя дорогостоящих электроприборов, поэтому расчёт токов короткого замыкания, является обязательным этапом перед осуществлением прокладки кабелей для различных потребителей электричества.

    Кто занимается вычислением КЗ

    Расчёт КЗ, производится квалифицированными специалистами, которые не только производят необходимые вычисления, но и несут ответственность за дальнейшую эксплуатацию электрического оборудования.

    Домашние электрики также могут осуществить данные вычисления, но только при наличии начальных знаний о природе электричества, свойствах проводников и о роли диэлектриков, в их надёжной изоляции друг от друга.

    При этом, полученный результат значения короткого замыкания, перед проведением электротехнических работ, необходимо перепроверить самостоятельно, либо воспользоваться услугами специализированных фирм, которые осуществляют данные вычисления на платной основе.

    Как рассчитать ток короткого замыкания используя специальные формулы, будет подробно описано далее.

    Особенности расчёта

    Расчёт токов трёхфазного оборудования производится с применением специальных формул.

    Если расчёт тока трёхфазного короткого замыкания, необходимо сделать для электрических сетей напряжением до 1000 В, то необходимо учитывать следующие нюансы при проведении расчётов:

    1. Трёхфазная система должна считаться симметричной.
    2. Питание трансформатора принимается за неизменяемую величину, равную его номинальному значению.
    3. Момент возникновения КЗ принято считать при максимальном значении силы тока.
    4. ЭДС источников питания, удалённых на значительное расстояния от участка электрической сети, где происходит КЗ.

    Также при вычислении параметров КЗ необходимо правильно посчитать результирующее сопротивление проводника, но делать это необходимо через приведение единого значения мощности.

    Если производить расчёт сопротивления стандартными формулами известными из курса физики, то можно допустить ошибки, по причине неодинакового номинального напряжения в момент возникновения короткого замыкания для различных участков электрической цепи. Выбор такой базисной мощности позволяет значительно упростить расчёты, и значительно повысить их точность.

    Напряжение, при вычислении тока короткого замыкания также принято выбирать не исходя из номинального значения, а с превышением данного показателя на 5%. Например для электрической сети 380 В, базисное напряжение для расчёта токов короткого замыкания составит 0,4 кВ.

    Для сети переменного тока наприряжением 220 В, базисное напряжение будет равно 231 В.

    Формулы вычисления трёхфазного замыкания

    Расчёт токов коротких замыканий в электроэнергетических системах трёхфазного электричества производится с учётом особенности возникновения данного процесса.

    Из-за проявления индуктивности проводника, в котором происходит короткое замыкание, сила КЗ изменяется не мгновенно, а происходит нарастание данной величины по определённым законам. Чтобы методика расчёта токов короткого замыкания позволила произвести высокоточные вычисления, необходимо высчитать все основные величины вносимые в расчётные формулы.

    Часто для этой цели требуется воспользоваться дополнительными формулами или специальным программным обеспечением. Современные возможности вычислительной техники, позволяют осуществлять сложнейшие операций в считанные секунды.

    Методы расчёта токов короткого замыкания могут быть расширены применением специального программного обеспечения. В данном случае, может быть использована компьютерная программа, которая может быть написана любым квалифицированным программистом.

    Если вычисление параметров КЗ в трёхфазной сети осуществляется вручную, то в для получения точного результата этого значения применяется формула:

    Хвн — сопротивление между точкой короткого замыкания и шинами.
    Хсист — сопротивление всей системы по отношению к шинам источника.
    Uс — напряжение на шинах системы.

    Если какой-либо показатель отсутствует при проведении расчётов, то его можно высчитать применив для этого дополнительные формулы, или следует применить специальные программы для компьютера.

    В том случае, когда расчёт КЗ, необходимо произвести для сложной разветвлённой сети, производится преобразование схемы замещения. Для максимально упрощения вычислений схема представляется с одним сопротивлением и источником электричества.

    Для упрощения схемы необходимо:

    1. Сложить все показатели параллельно подключённого сопротивления электрических цепей.
    2. Сложить последовательно подключённые сопротивления.
    3. Вычислить результирующее сопротивлению, путём сложения всех параллельно и последовательно подключённых сопротивлений.

    Расчёт однофазной сети

    Расчет токов коротких замыканий в электроэнергетических системах однофазного напряжения допускает проведение упрощённых вычислений. Обычно, электроприборы тока однофазного не потребляют много электричества, и для надёжной защиты квартиры или дома от возникновения короткого замыкания, достаточно установить автоматический выключатель рассчитанный на величину срабатывания, равную 25 А.

    Если требуется осуществить приблизительный расчёт однофазного короткого замыкания, то его производят по формуле:

    где
    Uf — напряжение фазы.
    Zt — сопротивление трансформатора, при возникновении КЗ.
    Zc — сопротивление между фазным и нулевым проводником.
    Ik — однофазный ток короткого замыкания.

    Вычисление параметров КЗ в однофазной цепи с использованием данной формулы производится с погрешностью до 10%, но в большинстве случаев этого достаточно для осуществления правильной защиты электрической сети.

    Основным затруднением для получения данных рассчитанных по этой формуле, является сложность в получении значения Zc.

    Если параметры проводника известны и переходные сопротивления также определены, то сопротивление между фазным и нулевым проводником рассчитывается по формуле:

    где:
    rf — активное сопротивление фазного провода, Ом;
    rn — активное сопротивление нулевого провода, Ом;
    ra — суммарное активное сопротивление контактов цепи фаза-нуль, Ом;
    xf» — внутреннее индуктивное сопротивление фазного провода, Ом;
    xn» — внутреннее индуктивное сопротивление нулевого провода, Ом;
    x’ — внешнее индуктивное сопротивление цепи фаза-нуль, Ом.

    Таким образом подставляя известные значения в формулы приведённые выше, легко найдём ток короткого замыкания для однофазной сети.

    Вычисление параметров КЗ в однофазной сети осуществляется в такой последовательности:

    1. Выяснится параметры питающего трансформатора или реактора.
    2. Определяются параметры используемого проводника.
    3. Если электрическая схема слишком разветвлена, то её следует упростить.
    4. Определяется полное сопротивление можду «фазой» и «0».
    5. Вычисляется полное сопротивление трансформатора или реактора, если данное значение нельзя получить из документации к источнику питания.
    6. Значения подставляются в формулу.

    Если вся последовательность действий была проведена верно, то таким образом можно рассчитать силу тока при возникновении КЗ в однофазной сети.

    Вычисление КЗ по паспортным данным

    Значительно упрощается задача по расчёту КЗ, если имеются паспортные данные реактора или трансформатора. В этом случае достаточно номинальные значения электричества и напряжения подставить в расчётные формулы, чтобы получить значение тока КЗ.

    Сила и мощность КЗ могут быть определены по следующим формулам:

    В данной формуле значение Iном равно номинальному току электрического трансформатора или реактора.

    Определение тока КЗ в сети неограниченной мощности

    Если необходимо рассчитать КЗ в системе, где мощность источника электричества несоизмеримо выше суммарной мощности потребителей электричества, то величину напряжения можно условно считать неизменной.

    В таких условиях мощность электричества будет равна бесконечности, а сопротивление проводника — нулю. Данные условия могут быть применены только к таким расчётным условиям, когда точка короткого замыкания удалена на значительное расстояние от источника электричества, а результирующее сопротивление цепи в десятки раз превышает сопротивление системы.

    Для электрической сети неограниченной мощности сила электрической напряжённости рассчитывается по формуле:

    Ik=Ib/Xрез
    где:
    Ik — сила тока короткого замыкания;
    Ib — базисный ток;
    Хрез — результирующее напряжения сети.

    Подставив значение в формулу можно получить значение параметров КЗ в сети неограниченной мощности.

    Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания, изложенные в данной статье, содержат основные принципы, по которым определяется сила тока в проводнике в момент образования этого опасного явления.

    Если возникает сложность в проведении данных расчётов самостоятельно, то можно воспользоваться услугами профессиональных инженеров-электриков, которые проведут все необходимые вычисления.

    Расчёт токов короткого замыкания и выбор электрооборудования по совету профессионалов позволит гарантировать бесперебойное и безопасное использование электрических сетей в частном доме или на производстве.

    Источник

    Расчет токов короткого замыкания для начинающих электриков

    При проектировании любой энергетической системы специально подготовленные инженеры электрики с помощью технических справочников, таблиц, графиков и компьютерных программ выполняют ее анализ на работу схемы в различных режимах, включая:

    2. номинальную нагрузку;

    3. аварийные ситуации.

    Особую опасность представляет третий случай, когда в сети возникают неисправности, способные повредить оборудование. Чаще всего они связаны с «металлическим» закорачиванием питающей цепи, когда между разными потенциалами подводимого напряжения подключаются случайным образом электрические сопротивления размерностью в доли Ома.

    Такие режимы называют токами коротких замыканий или сокращенно «КЗ». Они возникают при:

    сбоях в работе автоматики и защит;

    ошибках обслуживающего персонала;

    повреждениях оборудования из-за технического старения;

    стихийных воздействиях природных явлений;

    диверсиях или действиях вандалов.

    Токи коротких замыканий по своей величине значительно превышают номинальные нагрузки, под которые создается электрическая схема. Поэтому они просто выжигают слабые места в оборудовании, разрушают его, вызывают пожары.

    Осциллограмма переменных токов

    Осциллограмма постоянных токов

    Кроме термического разрушения они еще обладают динамическим действием. Его проявление хорошо показывает видеоролик:

    Чтобы при эксплуатации исключить развитие подобных аварий с ними начинают бороться еще на стадии создания проекта электрического оборудования. Для этого теоретически вычисляют возможности возникновения токов коротких замыканий и их величины.

    Эти данные используются для дальнейшего создания проекта и выбора силовых элементов и защитных устройств схемы. С ними же продолжают постоянно работать и при эксплуатации оборудования.

    Токи возможных коротких замыканий рассчитывают теоретическими методами с разной степенью точности, допустимой для надежного создания защит.

    Какие электрические процессы заложены в основу расчета токов короткого замыкания

    Первоначально заострим внимание на том, что любой вид приложенного напряжения, включая постоянное, переменное синусоидальное, импульсное или любое другое случайное создает токи аварий, которые повторяют образ этой формы или изменяют ее в зависимости от приложенного сопротивления и действия побочных факторов. Все это приходится предусматривать проектировщикам и учитывать в своих расчетах.

    Оценку возникновения м действия токов коротких замыканий позволяют выполнить:

    величина силовой характеристики мощности, приложенной от источника напряжения;

    структура используемой электрической схемы электроустановки;

    значение полного приложенного сопротивления к источнику.

    Действие закона Ома

    За основу расчета коротких замыканий взят принцип, определяющий, что силу тока можно вычислить по величине приложенного напряжения, если поделить ее на значение подключенного сопротивления.

    Он же действует и при расчете номинальных нагрузок. Разница лишь в том, что:

    во время оптимальной работы электрической схемы напряжение и сопротивление практически стабилизированы и изменяются незначительно в пределах рабочих технических нормативов;

    при авариях процесс происходит стихийно случайным образом. Но его можно предусмотреть, просчитать разработанными методиками.

    Мощность источника напряжения

    С ее помощью оценивают силовую энергетическую возможность совершения разрушительной работы токами коротких замыканий, анализируют длительность их протекания, величину.

    Электрическая мощность переменного тока

    Рассмотрим пример, когда один и тот же кусок медного провода сечением полтора квадратных мм и длиной в полметра вначале подключили напрямую на клеммы батарейки «Крона», а через некоторое время вставили в контакты фазы и нуля бытовой розетки.

    В первом случае через провод и источник напряжения потечет ток короткого замыкания, который разогреет батарейку до такого состояния, что повредит ее работоспособность. Мощности источника не хватит на то, чтобы сжечь подключенную перемычку и разорвать цепь.

    Во втором случае сработают автоматические защиты. Допустим, что они все неисправны и заклинили. Тогда ток короткого замыкания пройдет через домашнюю проводку, достигнет вводного щитка в квартиру, подъезд, здание и по кабельной или воздушной линии электропередач дойдет до питающей трансформаторной подстанции.

    В итоге к обмотке трансформатора подключается довольно протяженная цепь с большим количеством проводов, кабелей и мест их соединения. Они значительно увеличат электрическое сопротивление нашей закоротки. Но даже в этом случае высока вероятность того, что она не выдержит приложенной мощности и просто сгорит.

    Конфигурация электрической схемы

    При питании потребителей к ним подводится напряжение разными способами, например:

    через потенциалы плюсового и минусового выводов источника постоянного напряжения;

    фазой и нулем однофазной бытовой сети 220 вольт;

    трехфазной схемой 0,4 кВ.

    В каждом из этих случаев могут произойти нарушения изоляции в различных местах, что приведет к протеканию через них токов короткого замыкания. Только для трехфазной цепи переменного тока возможны короткие замыкания между:

    всеми тремя фазами одновременно — называется трехфазным;

    двумя любыми фазами между собой — междуфазное;

    любой фазой и нулем — однофазное;

    фазой и землей — однофазное на землю;

    двумя фазами и землей — двухфазное на землю;

    тремя фазами и землей — трехфазное на землю.

    Виды КЗ в трехфазной сети

    При создании проекта электроснабжения оборудования все эти режимы требуется просчитать и учесть.

    Влияние электрического сопротивления цепи

    Протяженность магистрали от источника напряжения до места образования короткого замыкания имеет определенное электрическое сопротивление. Его величина ограничивает токи короткого замыкания. Наличие обмоток трансформаторов, дросселей, катушек, обкладок конденсаторов добавляют индуктивные и емкостные сопротивления, формирующие апериодические составляющие, искажающие симметричную форму основных гармоник.

    Существующие методики расчета токов короткого замыкания позволяют их вычислить с достаточной для практики точностью по заранее подготовленной информации. Реальное электрическое сопротивление уже собранной схемы можно измерить по методике петли «фаза-ноль». Оно позволяет уточнить расчет, внести коррективы в выбор защит.

    Замер сопротивления петли фаза-ноль

    Основные документы по расчету токов коротких замыканий

    1. Методика выполнения расчета токов КЗ

    Она хорошо изложена в книге А. В. Беляева “Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ”, выпущенной Энергоатомиздат в 1988 году. Информация занимает 171 страницу.

    последовательность расчета токов КЗ;

    учет токоограничивающего действия электрической дуги на месте образования повреждения;

    принципы выбора защитной аппаратуры по значениям рассчитанных токов.

    В книге публикуется справочная информация по:

    автоматическим выключателям и предохранителям с анализом характеристик их защитных свойств;

    выбору кабелей и аппаратуры, включая установки защиты электродвигателей, силовых сборок, вводных устройств генераторов и трансформаторов;

    недостаткам защит отдельных видов автоматических выключателей;

    особенностям применения выносных релейных защит;

    примерам решения проектных задач.

    2. Руководящие указания РД 153—34.0—20.527—98

    Этот документ определяет:

    методики расчетов токов КЗ симметричных и несимметричных режимов в электроустановках с напряжением до и выше 1 кВ;

    способы проверок электрических аппаратов и проводников на термическую и электродинамическую стойкость;

    методы испытания коммутационной способности электрических аппаратов.

    Указания не охватывают вопросы расчета токов КЗ применительно к устройствам РЗА со специфическими условиями эксплуатации.

    3. ГОСТ 28249-93

    Документ описывает короткие замыкания, возникающие в электроустановках переменного тока и методику их расчета для систем с напряжением до 1 кВ. Он действует с 1 января 1995 года на территориях Беларуси, Кыргызстана. Молдовы, России, Таджикистана, Туркменистана и Украины.

    Государственный стандарт определяет общие методы расчетов токов КЗ в начальный и любой произвольный временной момент для электроустановок с синхронными и асинхронными машинами, реакторами и трансформаторами, воздушными и кабельными ЛЭП, шинопроводами, узлами сложной комплексной нагрузки.

    Технические нормативы проектирования электроустановок определены действующими государственными стандартами и согласованы Межгосударственным Советом по вопросам стандартизации, метрологии, сертификации.

    Скачать ГОСТ 28249-93 (2003). Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ можно здесь: ГОСТ по расчету токов КЗ

    Очередность действий проектировщика для расчета токов короткого замыкания

    Первоначально следует подготовить необходимые для анализа сведения, а затем провести из расчет. После монтажа оборудования к процессе ввода его в работу и при эксплуатации проверяется правильность выбора и работоспособность защит.

    Сбор исходных данных

    Любую схему можно привести к упрощенному виду, когда она состоит из двух частей:

    1. источника напряжения. Для сети 0,4 кВ его роль исполняет вторичная обмотка силового трансформатора;

    2. питающей линии электропередачи.

    Под них собираются необходимые характеристики.

    Данные трансформатора для расчета токов КЗ

    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.

    Данные питающей линии для расчета токов КЗ

    К ним относятся:

    марки и количество кабелей с указанием материала и сечения жил;

    общая протяженность трассы (м) — L;

    индуктивное сопротивление (мОм/м) — X0;

    полное сопротивление для петли фаза-ноль (мОм/м) — Zпт.

    Эти сведения для трансформатора и линии сосредоточены в справочниках. Там же берут ударный коэффициент Куд.

    Последовательность расчета

    По найденным характеристикам вычисляют для:

    трансформатора — активное и индуктивное сопротивление (мОм) — Rт, Хт;

    линии — активное, индуктивное и полное сопротивление (мОм).

    Эти данные позволяют рассчитать общее активное и индуктивное сопротивление (мОм). А на их основе можно определить полное сопротивление схемы (мОм) и токи:

    трехфазного замыкания и ударный (кА);

    однофазного КЗ (кА).

    По величинам последних вычисленных токов и подбирают автоматические выключатели и другие защитные устройства для потребителей.

    Расчет токов короткого замыкания проектировщики могут выполнять вручную по формулам, справочным таблицам и графикам или с помощью специальных компьютерных программ.

    Компьютерная программа расчетов токов КЗ

    На реальном энергетическом оборудовании, введенном в эксплуатацию, все токи, включая номинальные и коротких замыканий, записываются автоматическими осциллографами.

    Снятие осциллограммы токов

    Такие осциллограммы позволяют анализировать ход протекания аварийных режимов, правильность работы силового оборудования и защитных устройств. По ним принимают действенные меры для повышения надежности работы потребителей электрической схемы.

    Источник

    

    Расчет токов короткого замыкания

    Дата25 марта 2015 Авторk-igor

    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:

    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;

    – полное сопротивление понижающего трансформатора током однофазного к.з., мОм;

    Активные и индуктивные сопротивления трансформаторов 6(10)/0,4кВ, 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

    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 понижающего трансформатора

    Активное сопротивление трансформатора

    Индуктивное сопротивление понижающего трансформатора, мОм:

    Индуктивное сопротивление трансформатора

    Индуктивное сопротивление трансформатора

    Активное сопротивление питающей линии, мОм:

    Индуктивное сопротивление питающей линии, мОм:

    Полное активное сопротивление, мОм:

    Полное индуктивное сопротивление, мОм:

    Полное сопротивление, мОм:

    Полное сопротивление

    Ток трехфазного короткого замыкания, кА:

    Ток трехфазного короткого замыкания

    Ток трехфазного короткого замыкания

    Ударный ток трехфазного к.з., кА:

    Ударный ток трехфазного к.з.

    Ударный ток трехфазного к.з.

    Ток однофазного короткого замыкания, кА:

    Ток однофазного короткого замыкания

    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.

    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.
    Нужно ли учитывать сопротивления коммутационных аппаратов при расчете к.з.?

    Источник

Читайте также:  Поражение людей электрическим током происходит