Возникновения различных видов кз в % в зависимости от напряжения сети

Вид КЗ		КЗ (%) в зависимости от напряжения сети
	6-20	35	110	220	330	750
	61	67	83	88	91	96
	17	18	5	3	4	2
	11	7	8	7	4	1
К(3)	11	8	4	2	1	1

Несимметричные КЗ, а также несимметричные нагрузки называют поперечной несимметрией. Нарушение симметрии какого-нибудь промежуточного элемента трехфазной цепи (например, отключение или разрыв одной или двух фаз ЛЭП) называют продольной несимметрией. В ЭЭС может возникать многократная несимметрия, когда возникают одновременно несколько простых видов несимметрий (разрыв провода с КЗ, двойное замыкание на землю). Все виды многократной несимметрии называют сложными. К ним относится также любое несимметричное КЗ в сети, работающей в неполнофазном режиме.

Основные причины, вызывающие электромагнитные переходные процессы:

1. включение и отключение электродвигателей и других элементов системы электроснабжения;

2. короткие замыкания в системе, а также повторные включения и отключения короткозамкнутой цепи;

3. возникновение местной продольной несимметрии, например, разрыв одной или двух фаз электропередачи;

4. работа устройств регулирования возбуждения синхронных машин (форсировка возбуждения и гашение поля);

5. несинхронное включение синхронных машин.

Коротким замыканием называют всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, в системах с заземленной нейтралью – также замыкание одной или двух фаз на землю.

В системах с изолированными нейтралями или с нейтралями, заземленными через специальные компенсирующие устройства, замыкание одной из фаз на землю называют простым замыканием. При этом виде повреждения прохождение тока обусловлено главным образом емкостью фаз относительно земли. При возникновении короткого замыкания в электрической системе сопротивление цепи уменьшается, что приводит к увеличению токов в отдельных ветвях системы по сравнению с токами нормального режима. Одновременно это вызывает снижение напряжения в системе электроснабжения, особенно вблизи места короткого замыкания.

Для предотвращения коротких замыканий и уменьшение и последствие необходимо:

1. Устранить причины вызывающее к.з;

2. Уменьшить время действия защиты действующей при к.з;

3. Применить быстродействующих выключателей;

4. Правильно вычислить величины токов к.з. и по ним выбрать необходимую аппаратуру защиты и средства для ограничения токов к.з.

Назначение расчетов коротких замыканий

Расчеты токов КЗ необходимы для достижения следующих целей:

1. определения условий работы потребителей в аварийных режимах;

2. выбора аппаратов и проводников и их проверки по условиям электродинамической и термической стойкости;

3. проектирования и настройки устройств релейной защиты и автоматики;

4. сопоставления, оценки и выбора схемы электрических соединений;

5. проектирования и проверки защитных устройств;

6. определения влияния линий электропередачи на линии связи;

7. определения числа заземленных нейтралей и их размеще­ния в ЭС;

8. выбора разрядников;

9. анализа аварий;

10. подготовки к проведению различных испытаний в ЭС.

Точность расчета КЗ зависит от его цели. Так, при выборе и проверке электрических аппаратов не требуется высокая точность расчета, потому что параметры аппаратов ступенчато изменяются в случае перехода от одного их типа к другому. При выборе уст­ройств релейной защиты и автоматики точность расчета должна быть значительно выше. Токи к.з. в современных мощных электросистемах могут достигать огромных значений (10-100 тыс. ампер). Поэтому оборудование электроустановок должно обладать достаточной электродинамической (механической) и термической стойкостью к действию токов к.з.

Расчёт токов короткого замыкания. Для вычисления токов КЗ. составляют расчётную схему, соответствующую режиму работы. В однолинейном изображении указываются источники питания (энергосистема, генераторы) и элементы сети (ЛЭП, трансформаторы, реакторы). По расчётной схеме составляется схема замещения сети. Для этого все элементы сети заменяют соответствующими электросопротивлениями. Элементы обозначаются дробью (в числителе указывается порядковый номер, а в знаменателе сопротивление). В большинстве случаев схема сети содержит содержит одну или несколько ступеней трансформации. Для составления эквивалентной схемы замещения выбирают основную или базовую ступень трансформации и все эл. величины остальных ступеней приводят к напряжениям основной ступени. В основу расчёта токов короткого замыкания положен метод определения суммарного сопротивления до точки короткого замыкания.

Рекомендуемая литература: ОЛ2, ОЛ3, ОЛ4, ОЛ5, ДЛ1