Особенности расчёта токов КЗ

Формулы для расчета относительных сопротивлений обмоток (xT%)

Двухобмоточный трансформатор

В двухобмоточном трансформаторе все просто и uk=xt.

определение xt% двухобмоточного трансформатора

Трехобмоточный и автотрансформаторы

В данном случае схема эквивалентируется в три сопротивления (по секрету, одно из них частенько бывает равно нулю, что упрощает дальнейшее сворачивание).

определение xt% трехобмоточного и автотрансформатора

Трехфазный у которого НН расщепленная

Частенько в схемах ТЭЦ встречаются данные трансформаторы с двумя ногами.

определение xt% трехфазного Т с разветвленной низкой стороной

В данном случае всё зависит от исходных данных. Если Uk дано только для в-н, то считаем по верхней формуле, если для в-н и н1-н2, то нижней. Схема замещения представляет собой звезду.

Группа двухобмоточных однофазных трансформаторов с обмоткой низшего напряжения, разделенной на две или на три ветви

определение xt% однофазных Т с низкой стороной на 2 или 3 ветви

Хоть внешне и похоже на описанные выше, и схемы замещения подобны, однако, формулы будут немного разные.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Самое популярное

Что такое ток КЗ

Ток КЗ расшифровывается как «ток короткого замыкания». В этот момент между собой замыкаются две точки одной электроцепи. Важное условие – разность потенциалов. Если при нормальном режиме работы взаимодействие точек не предусмотрено, возникает сбой или замыкание. Коротким он считается потому, что срабатывает напрямую, минуя электроприборы.

Пример КЗ

Разновидности:

  • Однофазное (касание на землю или деталь, соединенную с землей);
  • Двухфазное (соединение 2-х точек с различным потенциалом, возникает часто из-за нарушения изоляционного слоя);
  • Трехфазное или симметричное (стыковка трех разных точек, возникает в следствие поломки, перегрева, схлестывания элементов);
  • Межвитковое (соединение в обмотке статора, трансформатора или роторных механизмах);
  • Замыкание на корпус или систему (металлический).

Схема соединения элементов.

Важно! Необходимо заранее продумывать и просчитывать способы защиты – ограничительные реакторы, распараллеливание, быстрореагирующие аппараты с ограничителями поступления тока и т. д.

1. Общая часть

Требуется выполнить расчет трехфазного тока короткого замыкания (ТКЗ) на шинах проектируемого ЗРУ-6 кВ ПС 110/6 кВ «ГПП-3». Данная подстанция питается по двум ВЛ-110 кВ от ПС 110 кВ «ГПП-2». Питание ЗРУ-6 кВ «П4СР» получает от двух силовых трансформаторов ТДН-16000/110-У1, которые работаю раздельно. При отключении одного из вводов, предусмотрена возможность подачи питания на обесточенную секцию шин посредством секционного выключателя в автоматическом режиме (АВР).

На рисунке 1 приведена расчетная схема сети

Рисунок 1 – Расчетная схема сети

Рисунок 1 – Расчетная схема сети

Поскольку цепь от I с.ш. «ГПП-2» до I с.ш. «ГПП-3» идентична цепи II с.ш. от «ГПП-2» до II с.ш. «ГПП-3» расчет ведется только для первой цепи.

Схема замещения для расчета токов короткого замыкания приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема замещения сети

Рисунок 2 – Схема замещения сети

Расчет будет производиться в именованных единицах.

Защита и указания по выбору оборудования

Несмотря на всю опасность этого явления, все же есть способ, как ограничить или свести к минимуму вероятность возникновения авариных ситуаций. Очень удобно использовать электрический аппарат для ограничения короткого замыкания, это может быть токоограничивающий реактор, который значительно снижает термическое действие высоких электрических импульсов. Но для бытового использования этот вариант не подойдет.

схема блока защиты от кзФото — схема блока защиты от кз

В домашних условиях часто можно встретить использование автомата и релейной защиты. Эти расцепители имеют определенные ограничения (максимальный и минимальный ток сети), при превышении которых отключают питание. Автомат позволяет определять допустимый уровень ампер, что помогает повысить безопасность. Выбор производится среди оборудования с высшим классом защиты, нежели нужно. Например, в сети 21 ампер рекомендуется использовать автомат для отключения 25 А.

Кто выполняет эти расчеты

Расчеты выполняет организация или электрик на стадии составления схемы электрической цепи. Если есть некоторые познания в области электроники, можно выполнить расчет самостоятельно или с помощью специальных программ (например, программы «Электрик», «БНТУ»). Кроме того, можно использовать специальные онлайн-калькуляторы.

Программа «Электрик»

Важно! Дополнительные данные могут потребоваться в случае проведения экспертизы. Согласно Постановлению Правительства РФ № 145 (п. 17) такие данные следует предоставлять в течение трех дней.

Какое сопротивление системы

Чтобы избежать ошибок в расчетах токов короткого замыкания, необходимо корректно определять сопротивление (общее и отдельных участков). Вычисление сопротивления между фазой и нулем производится по следующей формуле:

Z = корень ((ха + хn + x)2 + (rf + rn + ra)2),

из которых rf и rn – активное сопротивление нулевого и фазного провода, ra – сумма сопротивлений на участке, xf и xn – внутреннее индуктивное на нуле и фазе, x – внешнее индуктивное в цепочке.

Виды сопротивления при КЗ

Важно! Итоговое значение используется в предыдущих формулах при расчете токов короткого замыкания. Главное условие – соблюдение порядка действий при составлении схемы и формул.

Даже небольшое короткое замыкание способно вывести из строя технику и оборудование, сети электроэнергии. Чтобы установить соответствующие приборы защиты, необходим предварительный расчет возможных участков КЗ.

7. Расчет тока короткого замыкания выполненный в Excel

Если выполнять данный расчет с помощью листка бумаги и калькулятора, уходит много времени, к тому же Вы можете ошибиться и весь расчет пойдет насмарку, а если еще и исходные данные постоянно меняются – это все приводит к увеличению времени на проектирование и не нужной трате нервов.

Поэтому, я принял решение выполнить данный расчет с помощью электронной таблицы Excel, чтобы больше не тратить в пустую свое время на перерасчеты ТКЗ и обезопасить себя от лишних ошибок, с ее помощью можно быстро пересчитать токи КЗ, изменяя только исходные данные.

Надеюсь, что данная программа Вам поможет, и Вы потратите меньше времени на проектирование Вашего объекта.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Электрик в Дом