Как и для чего рассчитываются токи КЗ в электрических сетях напряжением до 1 кВ

Расчет токов КЗ выполняется с целью:

1.Проверить на успешность срабатыв. защитные аппараты.

2.Проверить эл-ты СЭС на термич. и динамич. стойкость к Iкз.

Оборудование цеховых сетей имеет значительную стойкость к токам КЗ, может отпасть необходимость расчета токов КЗ с целью проверки оборудования на термическую и динамическую стойкость. Расчет токов КЗ необходимо начинать с составления схемы, по которой проходит ток, указывается параметры, кот. используются при расчетах. На основании этой схемы сост-ся схема замещения, представл. собой соединения сопротивлений.

Особенности расчета токов КЗ до 1 кВ:

1.Учитываются активные сопротивления, т.к.

2.U на первичной обмотке силового тр-ра ТП является величиной постоянной и равно номинальному значению

3.Расчет вып-ся в им. единицах в мОм (1мОм = 0,001 Ом)

Сопротивление системы, т.е. сопротивление до силового трансформатора не оказывает значительное влияние на результаты расчета тока, и, поэтому его можно не учитывать

, мОм

Важную роль в расчете Iкз играет сопротивление контактных соединений. При отсутствии данных о кол-ве и значениях этих сопротивлений в расчетах можно применять след. величины.

Сопротивление тра-ра, мОм:

мОм

Для проводов проложенных открыто R₀ = 0.3 мОм/м, для кабелей 0,08мОм/м, для кабелей и проводов проложенных в трубе: 0,06 мОм/м

, мОм где -удельная проводимость

Сопротивление ТТ с током обмотки больше 500 А в расчетах допускается не учитывать.

Ток трехфазного КЗ в кА вычисляется по формуле:

где U_cp.н – средненоминальное напряжение сети 400 U В .

Ударный ток КЗ

К_У – ударный коэффициент, берётся в зависимости от соотношения X_Σ/R_Σ

Если вблизи рассчитываемой точки КЗ имеются мощные АД, то необходимо учитывать их подпитку в точке Кз

гдеi_н.д–суммарный ном. ток одновременно работающихдвигателей;

Особую сложность составляет расчет однофазных токов КЗ в сетях до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью.

В таких сетях ток однофазного КЗ равняется утроенному токунулевой последовательности:

Сопротивления нулевой последовательности однофазных электрических аппаратов равны их сопротивлениями прямой последовательности.

Однофазный ток КЗ можно вычислить и по упрощенной форму

ле: где Zт – полное сопротивление трансформатора тока однофазного замыкания на корпус; Zп – полное сопротивление фазный провод – нулевой провод.

Ток I_кз⁽¹⁾вблизи ИП может быть больше трехфазного тока КЗ, при удалении от ИП уменьшается.
13.Выбор уставок автоматов и плавких вставок предохранит в сетях U до 1 кВ

Выключатель

1.Iном расцепителя выбирают по длительному расчетному току:

2.Номинальный ток выключателя должен быть больше длительного расчетного:

3. Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя проверяется по пиковому кратковременному току линии.

где Kн – коэффициент отстройки отсечки от пикового тока, Зависит от типа автомата. При отсутствии данных принимается 1.25÷1.5.

4) Должна соблюдаться селективность.

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя

При отсутствии защитных характеристик селективность обеспечивается тем что номинальный ток расцепителя автомата расположенного ближе к источнику питания, должен быть не менее чем на 1 ступень выше.

В зоне больших токов и токов КЗ может иметь место неселективное срабатывания отсечки электромагнитного расцепителя. В этом случае, расположенный ближе к ИП должен быть с регулируемым временем срабатывания или на более удаленном автомате должны быть применены токоограничивающие элементы

Предохранитель

1. номинальный ток плавкой вставки:

2. по условию перегрузок пиковым током

α – коэффициент кратковременной тепловой перегрузки (2.5 – легкий пуск длит пуска до 5 с и защитах магистрали, 2 – тяжел пуск или частый, 1.6 – для отвеств. электропр.)

3.селективность.

Селективность обеспечивается различием плавких вставок не менее чем на 2 ступени .

Для одиночных электроприёмников за расчетный ток принимается номинальный,для группы

Для группы электроприёмников по данным расчёта одним из существующих методов

Для одиночных электроприемников

Для группы ЭП:

Номинальный ток 3х ф электродвигателя

Успешность срабатывания защитных аппаратов от тока КЗ проверяется по коэффициенту чувствительности

Iз – ном ток плавкой вставки или расцепителя автомата.

Коэффициент чувствительности должен быть больше 3 в помещениях; во взрывоопасных зонах больше 4 для предохранителей и больше 6 для автоматов;

Для автоматов Кч ≥ 1,4 при Iном≤100 А;Кч ≥ 1,25 при Iном>100 А

Допускается не проверять на успешность срабатывания по коэффициенту чувствительности сети, не требующие защиты от перегрузки, в этом случае достаточно выполнить согласование выбранного защитного аппарата с сечением защищаемого проводника.