35.Ток однофазного, двухфазного, трехфазного кз. Ток трехфазного короткого замыкания формула. Ток трехфазного короткого замыкания формула

Расчет трехфазного короткого замыкания

1. 1. Расчёт сверхпереходных токов трехфазного кз на стороне вн подстанции

Изобразим принципиальную схему для расчёта КЗ.

Рисунок 1.1 – Принципиальная схема для расчёта КЗ

Составим эквивалентную схему замещения цепи, в которой произошло КЗ.

Рисунок 1.2 – Схема замещения цепи, в которой произошло КЗ

Рассчитаем параметры схемы замещения в о.е.

Генератор заменяем сверхпереходным сопротивлением . Зная активную мощность рассчитаем номинальную.

Рассчитаем параметры схемы замещения трансформатора Т1.

Рассчитаем параметры схемы замещения автотрансформатора.

Рассчитаем параметры схемы замещения кабельных линий.

Рассчитаем параметры схемы замещения источника питания .

Исходные данные для расчета.

Преобразуем треугольник в звезду и рассчитываем последовательно соединенные элементы схемы в соответствующие им эквивалентные сопротивления.

Рисунок 1.3 – Преобразованная схема

Рассчитаем и.

Преобразуем «звезду» в «треугольник».

Рисунок 1.4 – Преобразование «звезды» в «треугольник»

Так как , через сопротивлениеток не потечёт. В связи с этим произведём следующее преобразование.

Рисунок 1.5 – Окончательная схема замещения цепи

Рассчитаем параметры окончательной схемы замещения.

Рассчитаем сверхпереходные токи в о.е.

Рассчитаем базисный ток для данной ступени напряжения.

Найдем вклад в токи КЗ от электростанции.

Найдем полный сверхпереходный ток.

Вывод

Найден вклад в ток КЗ от электростанции на стороне ВН, который составил 2,31 кА и от системы, который составил 8,84 кА. Рассчитан полный сверхпереходный ток в точке КЗ, составивший 11,15 кА.

2. Расчет ударного тока кз на стороне вн подстанции

Составим схему замещения из активных сопротивлений

Рисунок 1.6 – Схема замещения цепи из активных сопротивлений

Составим таблицу, заполним её в соответствии с приложением 3 [8] и формулой.

Рассчитаем мощность одного гидрогенератора.

По полученной мощности из приложения 3 [8] найдём отношение x/rи занесем его в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 – Таблица значений сопротивлений элементов

Преобразуем треугольник в звезду, а затем рассчитаем последовательно соединенные элементы схемы в соответствующие им эквивалентные сопротивления.

Рисунок 1.7 – Преобразованная схема

Рассчитаем и.

Преобразуем звезду в треугольник.

Рисунок 1.8 – Преобразование звезды в треугольник

Так как , через сопротивлениеток не потечет.

Рисунок 1.9 – Окончательная схема замещения цепи

Рассчитаем параметры окончательной схемы замещения:

Запишем суммарные значения реактивных и активных сопротивлений для генератора и для системы.

Найдем отношения суммарных реактивных сопротивлений к суммарным активным для генератора и для системы.

Рассчитаем постоянные времени апериодических слагающих тока КЗ.

Рассчитаем ударные токи.

Вывод

Найден полный ударный ток КЗ, равный 25,75 кА. Ударный ток системы оказался больше ударного тока генератора примерно в 3,58 раза.

studfiles.net

35.Ток однофазного, двухфазного, трехфазного кз. Ток трехфазного короткого замыкания формула

35.Ток однофазного, двухфазного, трехфазного кз.

Ток трехфазного КЗ от питающей сети определяется в килоамперах по формуле:

где UН НН – среднее номинальное междуфазное напряжение, принятое за базисное; для сетей 0,4 кВ за базисное напряжение принимают напряжение 400 В;

 - полное суммарное сопротивление цепи до точки трехфазного КЗ, которое является сопротивлением прямой последовательности и определяется по формуле в миллиомах: 

где R1∑ - суммарное активное сопротивление цепи до точки КЗ, мОм;

     X1∑ - суммарное индуктивное сопротивление до точки КЗ, мОм.

Суммарное активное сопротивление включает сопротивления следующих элементов:

Суммарное индуктивное сопротивление содержит сопротивления следующих элементов:

Ток двухфазного К3 определяется в километрах по следующей формуле:

 ,      

где - среднее номинальное междуфазное напряжение, принятое за базисное, В;

и - полные суммарные сопротивления прямой и обратной последовательностей, причеми равно,мОм.

Выражение (19) можно записать следующим образом

 =,

где - полное сопротивление цепи до места К3 при двухфазном коротком замыкании, мОм.

,      

Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле:

где ,

 , - суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности до места К3 соответственно, мОм.

36.Термическая стойкость аппаратов.

Термической стойкостью электрических аппаратов называется способность их выдерживать без повреждений, препятствующих дальнейшей работе, термическое воздействие протекающих по токоведущим частям токов заданной длительности. Количественной характеристикой термической стойкости является ток термической стойкости, протекающий в течение определённого промежутка времени. Наиболее напряжённым является режим короткого замыкания, в процессе которого токи по сравнению с номинальными могут возрастать в десятки раз, а мощности источников теплоты — в сотни раз.

37.Динамическая стойкость аппаратов

Электродинамической стойкостью аппарата называется  его способность противостоять электродинамические усилиям (ЭДУ), возникшим при прохождении токов к.з. Эта величина может выражаться либо непосредственно амплитудным значением тока iдин, при котором механические напряжения в деталях аппарата не выходят за пределы допустимых значений, либо кратностью этого тока относительно амплитуды номинального тока . Иногда электродинамическая стойкость оценивается действующими значениями тока за один период (Т = 0,02 с, f = 50 Гц)  после начала КЗ.

38.Порядок расчета токов короткого замыкания.

Коротким замыканием (КЗ) называется соединение токоведущих частей разных фаз или потенциалов между собой или с корпусом оборудования, соединенного с землей, в сетях электроснабжения или в электроприемниках. Короткое замыкание может возникнуть по различным причинам, например, ухудшение сопротивления изоляции: во влажной или химически активной среде; при недопустимом нагреве или охлаждении изоляции; механическом нарушении изоляции. Короткое замыкание также может возникнуть в результате ошибочных действий персонала при эксплуатации, обслуживании или ремонте и т.д.

При коротком замыкании путь тока «укорачивается», так как он идет по цепи минуя сопротивление нагрузки. Поэтому ток увеличивается до недопустимых величин, если питание цепи не отключится под действием устройства защиты. Напряжение может не отключиться даже при наличии устройства защиты, если короткое замыкание произошло в удаленной точке и, следовательно, сопротивление электрической цепи окажется слишком велико, а величина тока по этой причине окажется недостаточной для срабатывания устройства защиты. Но ток такой величины может быть достаточен для возникновения опасной ситуации, например для возгорания проводов. Ток короткого замыкания производит также электродинамическое воздействие на электроаппараты - проводники и их детали могут деформироваться под действием механических сил, возникающих при больших токах.

Исходя из вышеописанного, устройства защиты следует подбирать по условиям величины тока короткого замыкания (электродинамическая прочность, указывается в кА) по месту их установки. В связи с этим при подборе устройства защиты возникает необходимость расчета тока короткого замыкания (ТКЗ) электрической цепи. Ток короткого замыкания для однофазной цепи можно рассчитать по формуле:

где Iкз– ток короткого замыкания, Uф - фазное напряжение сети, Zп- сопротивление цепи (петли) фаза-ноль, Zт - полное сопротивление фазной обмотки трансформатора на стороне низкого напряжения.

где Rп - активное сопротивление одного провода цепи короткого замыкания.

где ро - удельное сопротивление проводника, L - длина проводника, S- площадь поперечного сечения проводника.

Xп- индуктивное сопротивление одного провода цепи короткого замыкания ( обычно берётся из расчета 0,6 Ом/км).

Напряжение короткого замыкания трансформатора (в % от Uн):

Отсюда полное сопротивление фазной обмотки трансформатора (Ом):

где Uкз - напряжение короткого замыкания трансформатора (в % от Uн) приводится в справочниках; Uн - номинальное напряжение трансформатора, Iн- номинальный ток трансформатора - также берутся из справочников.

Приведённые расчёты выполняются на стадии проектирования. В практике на уже действующих объектах сделать это затруднительно из-за недостатка исходных данных. Поэтому при расчете тока короткого замыкания в большинстве случае можно принять сопротивление фазной обмотки трансформатора Zт равным 0 (реальное значение ≈ 1∙10-2 Ом), тогда:

Приведённые формулы подходят для идеальных условий. К сожалению, они не учитывают такого фактора, как скрутки и т.д., которые увеличивают активную составляющую цепи Rп. Поэтому точную картину может дать только непосредственный замер сопротивления петли «фаза-ноль».

39.Ток расцепителя, уставка тока, ток отсечки автоматического выключателя.

Расцепитель

Ток, протекающий через электромагнитный расцепитель автоматического выключателя приводит к выключению автомата при быстром и значительном превышении над номинальным током автоматического выключателя, что обычно происходит при коротком замыкании в защищаемой проводке. Короткому замыканию соответствует очень быстро нарастающий высокий ток, что и учитывает устройство электромагнитного расцепителя, позволяющего практически мнгновенно воздействовать на механизм расцепления автоматического выключателя при быстром возрастании тока, протекающего по катушке соленоида расцепителя. Скорость срабатывания электромагнитного расцепителя составляет менее 0,05 секунд.

Уставка тока на шкале маркируется заводом; в таблице везде, кроме особо оговоренных случаев, она обозначена в процентах номинального тока расцепителя. Между нижним и верхним пределами, указанными на шкале, уставки регулируются плавно.

Отсечка это минимальное значение тока, который вызывает мгновенное срабатывание автомата).

szemp.ru

Трехфазное короткое замыкание формула. Расчёт токов короткого замыкания Общие сведения о коротких замыканиях

Здравствуйте, уважаемые читатели и посетители сайта «Заметки электрика».

У меня на сайте есть статья про . Я в ней приводил случаи из своей практики.

Так вот чтобы минимизировать последствия от подобных аварий и инцидентов, необходимо правильно выбирать электрооборудование. Но чтобы его правильно выбрать, нужно уметь рассчитывать токикороткого замыкания.

В сегодняшней статье я покажу Вам как можно самостоятельно рассчитать ток короткого замыкания, или сокращенно ток к.з., на реальном примере.

Я понимаю, что многим из Вас нет необходимости производить расчеты, т.к. обычно этим занимаются, либо проектанты в организациях (фирмах), имеющих лицензию, либо студенты, которые пишут очередной курсовой или дипломный проект. Особенно понимаю последних, т.к. сам будучи студентом (в далеком двух тысячном году), очень жалел, что в сети не было подобных сайтов. Также данная публикация будет полезна энергетикам и для поднятия уровня саморазвития, или чтобы освежить в памяти когда-то прошедший материал.

Кстати, я уже приводил . Кому интересно, то переходите по ссылочке и читайте.

Итак, перейдем к делу. Несколько дней назад у нас на предприятии случился пожар на кабельной трассе около цеховой сборки №10. Выгорел практически полностью кабельный лоток со всеми там идущими силовыми и контрольными кабелями. Вот фото с места происшествия.

Сильно вдаваться в «разбор полетов» я не буду, но у моего руководства возник вопрос о срабатывании вводного автоматического выключателя и соответствие его для защищаемой линии. Простыми словами скажу, что их интересовала величина тока короткого замыкания в конце вводной силовой кабельной линии, т.е. в том месте, где случился пожар.

Естественно, что никакой проектной документации у цеховых электриков по расчетам токов к.з. на эту линию не нашлось, и мне пришлось самому производить весь расчет, который я выкладываю в общий доступ.

Сбор данных для расчета токов короткого замыкания

Силовая сборка №10, около которой случился пожар, питается через автоматический выключатель А3144 600 (А) медным кабелем СБГ (3х150) от понижающего трансформатора №1 10/0,5 (кВ) мощностью 1000 (кВА).

Не удивляйтесь, у нас на предприятии еще много действующих подстанций с изолированной нейтралью на 500 (В) и даже на 220 (В).

Скоро буду писать статью о том, как в сеть 220 (В) и 500 (В) с изолированной нейтралью . Не пропустите выход новой статьи — подпишитесь на получение новостей.

Понижающий трансформатор 10/0,5 (кВ) питается силовым кабелем ААШв (3х35) с высоковольтной распределительной подстанции № 20.

Некоторые уточнения для расчета тока короткого замыкания

Несколько слов хотелось бы сказать про сам процесс короткого замыкания. Во время короткого замыкания в цепи возникают переходные процессы, связанные с наличием в ней индуктивностей, препятствующих резкому изменению тока. В связи с этим ток к.з. во время переходного процесса можно разделить на 2 составляющие:

• периодическая (появляется в начальный момент и не снижается, пока электроустановка не отключится от защиты)
• апериодическая (появляется в начальный момент и быстро снижается до нуля после завершения переходного процесса)

Ток к.з. я буду расчитывать по РД 153-34.0-20.527-98.

В этом нормативном документе сказано, что расчет тока короткого замыкания допускается проводить приближенно, но при условии, что погрешность расчетов не составит больше 10%.

Расчет токов короткого замыкания я буду проводить в относительных единицах. Значения элементов схемы приближенно приведу к базисным условиям с учетом коэффициента трансформации силового трансформатора.

Цель — это А3144 с номинальным током 600 (А) на коммутационную способность. Для этого мне нужно определить ток трехфазного и двухфазного короткого замыкания в конце силовой кабельной линии.

Пример расчета токов короткого замыкания

Принимаем за основную ступень напряжение 10,5 (кВ) и задаемся базисной мощностью энергосистемы:

базисная мощность энергосистемы Sб = 100 (МВА)

базисное напряжение Uб1 = 10,5 (кВ)

ток короткого замыкания на сборных шинах подстанции №20 (по проекту) Iкз = 9,037 (кА)

Составляем расчетную схему электроснабжения.

На этой схеме указываем все элементы электрической цепи и их . Также не забываем указать точку, в которой нам нужно найти ток короткого замыкания. На рисунке выше я ее забыл указать, поэтому объясню словами. Она находится сразу же после низковольтного кабеля СБГ (3х150) перед сборкой №10.

Затем составим схему замещения, заменив все элементы вышеприведенной схемы на активные и реактивные сопротивления.

При расчете периодической составляющей тока короткого замыкания допускается активное сопротивление кабельных и воздушных линий не учитывать. Для более точного расчета активное сопротивление на кабельных линиях я учту.

Зная, базисные мощности и напряжения, найдем базисные токи для каждой ступени трансформации:

Теперь нам нужно найти реактивное и активное сопротивление каждого элемента цепи в относительных единицах и вычислить общее эквивалентное сопротивление схемы замещения от источника питания (энергосистемы) до точки к.з. (выделена красной стрелкой).

Определим реактивное сопротивление эквивалентного источника (системы):

Определим реактивное сопротивление кабельной линии 10 (кВ):

• Хо — удельное индуктивное сопротивление для кабеля ААШв (3х35) берем из справочника по электроснабжению и электрооборудованию А.А. Федорова, том 2, табл. 61.11 (измеряется в Ом/км)

Определим активное сопротивление кабельной линии 10 (кВ):

• Rо — удельное активное сопротивление для кабеля ААШв (3х35) берем из справочника по электроснабжению и электрооборудованию А.А. Федорова, том 2, табл. 61.11 (измеряется в Ом/км)
• l — длина кабельной линии (в километрах)

Определим реактивное сопротивление двухобмоточного трансформатора 10/0,5 (кВ):

• uк% — напряжение короткого замыкания транс

advsk.ru

Трехфазное короткое замыкание формула. Расчет тока однофазного короткого замыкания

Подробности Создано: 24 Август 2011

I к ток однофазного КЗ, А; U f фазное напряжение сети, В; Z т полное сопротивление трансформатора току однофазного замыкания на корпус, Ом; Z c полное сопротивление фазный провод-нулевой провод, Ом.

Данная формула допускает погрешность полученных результатов в пределах ±10%. Для более точного расчёта короткого замыкания необходимо пользоваться ГОСТом 28249-93.

Главной составляющей этой формулы является полное сопротивление цепи фазный провод – нулевой провод Z c . Оно находится 2 способами:

Известны параметры провода и переходные сопротивления

Если известны параметры провода и переходные сопротивления, то значение полного сопротивления цепи вычисляется по формуле:

R f активное сопротивление фазного провода, Ом; r n активное сопротивление нулевого провода, Ом; r a суммарное активное сопротивление контактов цепи фаза-нуль (зажимы на вводах и выводах аппаратов, разъемные контакты аппаратов, контакт в месте КЗ), Ом; x f " внутреннее индуктивное сопротивление фазного провода, Ом; x n " внутреннее индуктивное сопротивление нулевого провода, Ом; x" внешнее индуктивное сопротивление цепи фаза-нуль, Ом.

Известно полное удельное сопротивление петли фаза-нуль

При известном полном удельном сопротивлении петли фаза-нуль используют формулу:

Z f-0 полное удельное сопротивление петли фаза – нуль, зависящие от материала и сечения провода, Ом/км; - длина провода, км.

Если в цепи имеются провода различных сечений и длин, то нужно суммировать полученные значения Z c .

Пример нахождения тока однофазного короткого замыкания

Для наглядности разберём пример нахождения тока однофазного короткого замыкания.

Пусть есть цепь, к которой подключен электроприемник. Нам известны, параметры питающего трансформатора, длины и сечения проводов линии. Нужно узнать ток КЗ на зажимах электроприемника. Для этого составим алгоритм действий.

а) Изменение тока при коротком замыкании

Ток в процессе короткого замыкания не остается постоянным, а изменяется, как показано на рис. 1-23. Из этого рисунка видно, что ток, увеличившийся в первый момент времени, затухает до некоторой величины, а затем под действием автоматического регулятора возбуждения (АРВ) достигает установившегося значения.

Промежуток времени, в течение которого происходит изменение величины тока к. з., называется переходным процессом. После того как изменение величины тока прекращается и до момента отключения короткого замыкания продолжается установившийся режим к. з. В зависимости от того, производится ли выбор уставок релейной защиты или проверка электрооборудования на те

electric-school.ru

Расчёт токов трёхфазного короткого замыкания. Формула ток трехфазного короткого замыкания

Расчёт токов трёхфазного короткого замыкания

Ток трехфазного короткого замыкания рассчитывается по следующей формуле:

, (3.8)

где − общее сопротивление схемы до точки КЗ;

−базовое напряжение, кВ.

Расчет токов КЗ производим для максимального и минимального режима. В максимальном режиме сопротивление системы составляет Ом, а в минимальномОм.

Короткое замыкание в точке К1:

1. Максимальный режим:

Ом;

кА.

2. Минимальный режим:

Ом;

кА.

Дальнейшие расчёты производим по описанному выше принципу, и результаты сводим в таблицу 3.1.

3. Расчёт токов двухфазного короткого замыкания

Ток двухфазного КЗ рассчитывается по следующей формуле:

, (3.9)

где − общее сопротивление схемы до точки КЗ;

−базовое напряжение, кВ.

При расчёте принимаем, что сопротивление обратной последовательности равно сопротивлению прямой последовательности, то есть Х1Σ=Х2Σ.

1. Максимальный режим:

кА;

2. Минимальный режим:

кА;

Последующие расчёты сведены в таблицу 3.1.

3. Расчёт параметров схемы замещения для токов нулевой последовательности

На токи нулевой последовательности трансформаторы ТДТН – 63000/110/38,5/6,6 −У-1 влияния не оказывают, так как нейтраль у них не заземлена, в связи с этим в схему замещения они не вошли. Вместо этого влияние оказывают трансформаторы ТДТНЖ – 40000/110/27,5/6,6 –У-1 с заземлённой нейтралью, поэтому в схеме замещения представлены именно эти трансформаторы. Схема замещения нулевой последовательности представлена на рис. 3.2.

Система токов нулевой последовательности резко отличается от системы токов прямой и обратной последовательностей, вследствие чего сопротивления нулевой последовательности в общем случае весьма отличаются от сопротивлений двух других последовательностей [5].

Реактивность нулевой последовательности трансформаторов и автотрансформаторов в значительной мере определяется его конструкцией и соединением обмоток. Для соединения обмоток трёхфазного трёхстержневого трансформатора по схеме , как у трансформатора ТДТНЖ – 40000/110/27,5/6,6 –У-1, в схеме замещения нулевой последовательности обмотки среднего напряжения заземляются, и ток нулевой последовательности в низкой обмотке отсутствует. Следовательно, в этом случае результирующее сопротивление нулевой последовательности определяется по выражению [5]:

, (3.10)

где ,− соответственно сопротивления прямой

последовательности обмотки высокого и среднего

напряжений трансформатора.

Определим результирующее сопротивление нулевой последовательности трансформатора ТДТНЖ – 40000/110/27,5/6,6 –У-1:

Ом.

Сопротивления обмоток автотрансформаторов, установленных на подстанции Падунская, оставляем без изменения.

Определение достоверного сопротивления нулевой последовательности воздушной линии представляет собой весьма сложную задачу. Главная трудность связана с учётом распределения тока в земле [5]. Для упрощения, сопротивления нулевой последовательности ВЛ будем определять из справочных данных в соответствии с материалом опоры, номинальным напряжением и расположением проводов [5]:

1. Линии «БГЭС – Падунская» 220 кВ:

Ом; Ом.

Приведём данное сопротивление к ступени напряжения 115 кВ:

Ом; Ом.

2. Линии 110 кВ:

«Падунская – Гидростроитель»: Ом;

«Гидростроитель – Заводская»: Ом;

«Гидростроитель – Зяба»: Ом.

Сопротивление системы для упрощения можно оставить без изменений.

Рис. 3.2. Схема замещения нулевой последовательности

studfiles.net

Расчет трехфазного короткого замыкания

1. 1. Расчёт сверхпереходных токов трехфазного кз на стороне вн подстанции

Изобразим принципиальную схему для расчёта КЗ.

Рисунок 1.1 – Принципиальная схема для расчёта КЗ

Составим эквивалентную схему замещения цепи, в которой произошло КЗ.

Рисунок 1.2 – Схема замещения цепи, в которой произошло КЗ

Рассчитаем параметры схемы замещения в о.е.

Генератор заменяем сверхпереходным сопротивлением . Зная активную мощность рассчитаем номинальную.

Рассчитаем параметры схемы замещения трансформатора Т1.

Рассчитаем параметры схемы замещения автотрансформатора.

Рассчитаем параметры схемы замещения кабельных линий.

Рассчитаем параметры схемы замещения источника питания .

Исходные данные для расчета.

Преобразуем треугольник в звезду и рассчитываем последовательно соединенные элементы схемы в соответствующие им эквивалентные сопротивления.

Рисунок 1.3 – Преобразованная схема

Рассчитаем и.

Преобразуем «звезду» в «треугольник».

Рисунок 1.4 – Преобразование «звезды» в «треугольник»

Так как , через сопротивлениеток не потечёт. В связи с этим произведём следующее преобразование.

Рисунок 1.5 – Окончательная схема замещения цепи

Рассчитаем параметры окончательной схемы замещения.

Рассчитаем сверхпереходные токи в о.е.

Рассчитаем базисный ток для данной ступени напряжения.

Найдем вклад в токи КЗ от электростанции.

Найдем полный сверхпереходный ток.

Вывод

Найден вклад в ток КЗ от электростанции на стороне ВН, который составил 2,31 кА и от системы, который составил 8,84 кА. Рассчитан полный сверхпереходный ток в точке КЗ, составивший 11,15 кА.

2. Расчет ударного тока кз на стороне вн подстанции

Составим схему замещения из активных сопротивлений

Рисунок 1.6 – Схема замещения цепи из активных сопротивлений

Составим таблицу, заполним её в соответствии с приложением 3 [8] и формулой.

Рассчитаем мощность одного гидрогенератора.

По полученной мощности из приложения 3 [8] найдём отношение x/rи занесем его в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 – Таблица значений сопротивлений элементов

szemp.ru

1.3. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

несимметричную систему векторов токов или напряжений можно заменить суммой трех симметричных систем:

−прямой последовательности, в которой векторы, вращающиеся против часовой стрелки, следуют друг за другом в чередовании А, В, С;

−обратной последовательности, отличающейся обратным чередованием векторов А, С, В;

−нулевой последовательности, в которой векторы всех фаз совпадают по направлению. Ток (напряжение) КЗ равняется сумме токов (напряжений) прямой, обратной и нулевой последовательности.

Производится расчет этих трех симметричных систем по расчетным схемам, составленным для одной из фаз, и определяются полные фазные токи и напряжения.

Таким образом, вместо одной схемы рассчитываются три, но значительно более простые, что в конечном итоге существенно упрощает вычисления. На рис. 1.21 приведены векторные диаграммы систем симметричных составляющих:

орные диаграммы систем симметричных составляющих:

а) – прямой последовательности;б) – обратной последовательности;в) – нулевой последовательности

В нормальном симметричном режиме, а также при симметричном КЗ, полные токи и напряжения равны току и напряжению прямой последовательности. Составляющие обратной и нулевой последовательностей в симметричном режиме равны нулю.

Составляющие обратной последовательности возникают при появлении в сети любой несимметрии: однофазного или двухфазного КЗ, обрыва фазы, несимметрии нагрузки. Наибольшие значения ток и напряжение обратной последовательности имеют в месте несимметрии.

Составляющие нулевой последовательности появляются при КЗ на землю (однофазных и двухфазных), а также при обрыве одной или двух фаз. При междуфазных КЗ без земли (двухфазных и трехфазных) токи и напряжения нулевой последовательности равны нулю.

Падения напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности образуются от протекания токов лишь соответствующих последовательностей. Каждый элемент системы обладает соответствующим значением сопротивления для каждой последовательности токов. Сопротивления прямой последовательности всех элементов сети представляют собой обычные сопротивления этих элементов в симметричном режиме.

Для трансформатора, так как его обмотки неподвижны друг относительно друга, сопротивления самоиндукции и взаимоиндукции обмоток его сопротивление не зависит от порядка чередования фаз. Поэтому, его сопротивления прямой и обратной последовательностей равны: z1 =z2 . Это справедливо так же для воздушных и кабельных линий. Значение сопротивления нулевой последовательности трансформатораz0 зависит от его конструкции и схемы соединения обмоток. Токи нулевой последовательности могут притекать в трансформатор только со стороны обмотки У0, нейтраль которой заземлена, или при наличии нулевого провода, так как только в этом случае может существовать замкнутый контур для токов одинакового направления.

При соединении обмоток в трансформатора в треугольник токи нулевой последовательности могут протекать только в фазах этой обмотки, если эти токи протекают по другой обмотке, соединенной в Уо. Однако ни притекать из сети, ни проникать в сеть из обмоток трансформатора, соединенных в треугольник, токи нулевой последова-

studfiles.net

35.Ток однофазного, двухфазного, трехфазного кз.

Ток трехфазного КЗ от питающей сети определяется в килоамперах по формуле:

где UН НН – среднее номинальное междуфазное напряжение, принятое за базисное; для сетей 0,4 кВ за базисное напряжение принимают напряжение 400 В;

 - полное суммарное сопротивление цепи до точки трехфазного КЗ, которое является сопротивлением прямой последовательности и определяется по формуле в миллиомах: 

где R1∑ - суммарное активное сопротивление цепи до точки КЗ, мОм;

     X1∑ - суммарное индуктивное сопротивление до точки КЗ, мОм.

Суммарное активное сопротивление включает сопротивления следующих элементов:

Суммарное индуктивное сопротивление содержит сопротивления следующих элементов:

Ток двухфазного К3 определяется в километрах по следующей формуле:

 ,      

где - среднее номинальное междуфазное напряжение, принятое за базисное, В;

и - полные суммарные сопротивления прямой и обратной последовательностей, причеми равно,мОм.

Выражение (19) можно записать следующим образом

 =,

где - полное сопротивление цепи до места К3 при двухфазном коротком замыкании, мОм.

,      

Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле:

где ,

 , - суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности до места К3 соответственно, мОм.

36.Термическая стойкость аппаратов.

Термической стойкостью электрических аппаратов называется способность их выдерживать без повреждений, препятствующих дальнейшей работе, термическое воздействие протекающих по токоведущим частям токов заданной длительности. Количественной характеристикой термической стойкости является ток термической стойкости, протекающий в течение определённого промежутка времени. Наиболее напряжённым является режим короткого замыкания, в процессе которого токи по сравнению с номинальными могут возрастать в десятки раз, а мощности источников теплоты — в сотни раз.

37.Динамическая стойкость аппаратов

Электродинамической стойкостью аппарата называется  его способность противостоять электродинамические усилиям (ЭДУ), возникшим при прохождении токов к.з. Эта величина может выражаться либо непосредственно амплитудным значением тока iдин, при котором механические напряжения в деталях аппарата не выходят за пределы допустимых значений, либо кратностью этого тока относительно амплитуды номинального тока . Иногда электродинамическая стойкость оценивается действующими значениями тока за один период (Т = 0,02 с, f = 50 Гц)  после начала КЗ.

38.Порядок расчета токов короткого замыкания.

Коротким замыканием (КЗ) называется соединение токоведущих частей разных фаз или потенциалов между собой или с корпусом оборудования, соединенного с землей, в сетях электроснабжения или в электроприемниках. Короткое замыкание может возникнуть по различным причинам, например, ухудшение сопротивления изоляции: во влажной или химически активной среде; при недопустимом нагреве или охлаждении изоляции; механическом нарушении изоляции. Короткое замыкание также может возникнуть в результате ошибочных действий персонала при эксплуатации, обслуживании или ремонте и т.д.

При коротком замыкании путь тока «укорачивается», так как он идет по цепи минуя сопротивление нагрузки. Поэтому ток увеличивается до недопустимых величин, если питание цепи не отключится под действием устройства защиты. Напряжение может не отключиться даже при наличии устройства защиты, если короткое замыкание произошло в удаленной точке и, следовательно, сопротивление электрической цепи окажется слишком велико, а величина тока по этой причине окажется недостаточной для срабатывания устройства защиты. Но ток такой величины может быть достаточен для возникновения опасной ситуации, например для возгорания проводов. Ток короткого замыкания производит также электродинамическое воздействие на электроаппараты - проводники и их детали могут деформироваться под действием механических сил, возникающих при больших токах.

Исходя из вышеописанного, устройства защиты следует подбирать по условиям величины тока короткого замыкания (электродинамическая прочность, указывается в кА) по месту их установки. В связи с этим при подборе устройства защиты возникает необходимость расчета тока короткого замыкания (ТКЗ) электрической цепи. Ток короткого замыкания для однофазной цепи можно рассчитать по формуле:

где Iкз– ток короткого замыкания, Uф - фазное напряжение сети, Zп- сопротивление цепи (петли) фаза-ноль, Zт - полное сопротивление фазной обмотки трансформатора на стороне низкого напряжения.

где Rп - активное сопротивление одного провода цепи короткого замыкания.

где ро - удельное сопротивление проводника, L - длина проводника, S- площадь поперечного сечения проводника.

Xп- индуктивное сопротивление одного провода цепи короткого замыкания ( обычно берётся из расчета 0,6 Ом/км).

Напряжение короткого замыкания трансформатора (в % от Uн):

Отсюда полное сопротивление фазной обмотки трансформатора (Ом):

где Uкз - напряжение короткого замыкания трансформатора (в % от Uн) приводится в справочниках; Uн - номинальное напряжение трансформатора, Iн- номинальный ток трансформатора - также берутся из справочников.

Приведённые расчёты выполняются на стадии проектирования. В практике на уже действующих объектах сделать это затруднительно из-за недостатка исходных данных. Поэтому при расчете тока короткого замыкания в большинстве случае можно принять сопротивление фазной обмотки трансформатора Zт равным 0 (реальное значение ≈ 1∙10-2 Ом), тогда:

Приведённые формулы подходят для идеальных условий. К сожалению, они не учитывают такого фактора, как скрутки и т.д., которые увеличивают активную составляющую цепи Rп. Поэтому точную картину может дать только непосредственный замер сопротивления петли «фаза-ноль».

39.Ток расцепителя, уставка тока, ток отсечки автоматического выключателя.

Расцепитель

Ток, протекающий через электромагнитный расцепитель автоматического выключателя приводит к выключению автомата при быстром и значительном превышении над номинальным током автоматического выключателя, что обычно происходит при коротком замыкании в защищаемой проводке. Короткому замыканию соответствует очень быстро нарастающий высокий ток, что и учитывает устройство электромагнитного расцепителя, позволяющего практически мнгновенно воздействовать на механизм расцепления автоматического выключателя при быстром возрастании тока, протекающего по катушке соленоида расцепителя. Скорость срабатывания электромагнитного расцепителя составляет менее 0,05 секунд.

Уставка тока на шкале маркируется заводом; в таблице везде, кроме особо оговоренных случаев, она обозначена в процентах номинального тока расцепителя. Между нижним и верхним пределами, указанными на шкале, уставки регулируются плавно.

Отсечка это минимальное значение тока, который вызывает мгновенное срабатывание автомата).

studfiles.net

• 
  Как паять smd светодиоды
• 
  Передать показания счетчиков воды в южноуральске
• 
  Соединение сип с кабелем на опоре
• 
  Электрический ток как образуется
• 
  Канифоль как делают
• 
  Si это что
• 
  Стоимость замены радиатора отопления в квартире
• 
  Какие организационные мероприятия обеспечивают безопасность работ в электроустановках
• 
  Энкодер механический принцип действия
• 
  Самодельный паяльный фен
• 
  Условия синхронизации синхронных генераторов