6. Расчет токов короткого замыкания

6.1. Общие сведения о коротких замыканиях

Коротким замыканием (КЗ) называется замыкание, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко воз­растают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

Замыканием называется всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение раз­личных точек электроустановки между собой или с землей.

Электрическое соединение фаз на землю в глухозаземленных сетях напряжением 0,38 - 0,66 кВ, а также 110 кВ и выше называется КЗ на землю.

Электрическое соединение одной фазы с землей в сетях с изолированной нейтралью напряжением 6 -10-35 кВ называется замыканием на землю.

В месте КЗ обычно возникает электрическая дуга. В ряде случаев переходным сопротивлением дуги можно пренебречь, тогда КЗ называется металлическим или глухим.

При КЗ в СЭС сопротивление электрической цепи уменьшается, что приводит к увеличению токов по сравнению с токами нормального режима. В случае трехфазного КЗ напряжение в точке повреждения равно нулю. Ток короткого замыкания (ТКЗ), отключаемый устройствами релейной защиты, существует в СЭС в течение 0,5 - 5 с.

Чаще всего КЗ возникают при:

1) нарушении изоляции токоведущих частей, происходящем в результате старения или износа изоляции, перенапряжений, плохого ухода за оборудованием, механических повреждений;

2) создании преднамеренных КЗ на подстанциях с упрощенными схемами при помощи короткозамыкателей;

3) неправильных действий обслуживающего персонала. Как правило, до 50 - 70 % всех КЗ возникает по вине обслуживающего персонала.

Наибольшая частота возникновения КЗ приходится на ЛЭП - 47 %, на электрическую часть электростанций - 19 %, цепи собственных нужд электростанций - 26 %, другие элементы системы - около 8 %.

6.2. Виды коротких замыканий

В зависимости от режима нейтрали сетей СЭС могут возникать различные виды КЗ:

КЗ на землю в электроустановке - короткое замыкание, обусловленное соединением с землей какого-либо ее элемента;

КЗ с землей - короткое замыкание в электроустановке, сопровождающееся контактированием точки КЗ с землей;

Трехфазное КЗ - короткое замыкание между тремя фазами в трехфазной СЭС.;

Трехфазное КЗ на землю - короткое замыкание на землю в трехфазной СЭС с глухо или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяются три фазы;

Трехфазное КЗ с землей - трехфазное короткое замыкание в трехфазной СЭС с незаземленной или резонансно-заземленными нейтралями силовых элементов, сопровождающееся контактированием точки КЗ с землей;

Двухфазное КЗ - короткое замыкание между двумя фазами в трехфазной СЭС;

Двухфазное КЗ на землю - короткое замыкание в трехфазной СЭС с глухо или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяются две фазы;

Двухфазное КЗ с землей - двухфазное короткое замыкание в трехфазной СЭС с незаземленными или резонансно-заземленными нейтралями силовых элементов, сопровождающееся контактированием точки КЗ с землей;

Двойное КЗ на землю - совокупность двух однофазных коротких замыканий на землю в различных, но электрически связанных частях электроустановки;

Однофазное КЗ - короткое замыкание на землю в трехфазной СЭС с глухо или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяется только одна фаза.