70. Влияние изменения параметров проводников на значение тока кз.

Обычно рассматривают влияние двух основных факторов меняющих свои параметры в зависимости от величины протекающего тока:

1) Изменение параметров ферромагнитных проводников.

Активное сопротивление R и внутреннее индуктивное сопротивление стального провода зависят от протекающего по нему тока и эта зависимость существенна при изменении тока в некотором диапазоне, а за пределами диапазона указанные сопротивления постоянны.

Параметр	При марке провода
	ПС-25	ПС-35	ПС-50	ПС-70	ПС-95
Z, Ом/км	6.5	5.3	4.0	2.7	2.0
R, Ом/км	6.1	5.0	3.75	2.54	1.88
Х, Ом/км	2.2	1.8	1.36	0.92	0.68

В практических расчетах коротких замыканий такие провода можно характеризовать приближенно, принимая для них при токах до 200 А постоянные расчетные параметры приведенные в табл. 10.

При токах свыше 200 А значение резко падает и суммарное индуктивное сопротивление линии, выполненной таким проводом, принимают равным 0.5 Ом/км.

2) Увеличение активного сопротивления проводников от их нагрева током короткого замыкания.

Если активное сопротивление проводника составляет значительную часть полного, то при прохождении по нему большого тока короткого замыкания нагрев проводника быстро возрастает. Последнее приводит к увеличению активного сопротивления проводника, что вызывает снижение тока. Это эффект теплового спада тока короткого замыкания (И. А. Сыромятников).

При трехфазном коротком замыкании линии, проводники которой характеризуются сечением S(м²), длиной l (м), удельным электрическим сопротивлением _0 (Ом/м), начальное значение периодической ₀ – начальной температурой (⁰С), индуктивным сопротивлением Х (Ом/м), начальное значение периодической слагающей тока определяется по формуле: , где – реактивность между линией и источником с напряжением .

Дифференциальное уравнение теплового баланса для данного проводника, при адиабатическом процессе нагрева (ввиду кратковременности КЗ) имеет вид: , где ;  - текущая температура;  - ТКС материала проводника при 0⁰С, 1/град; С – средняя удельная теплоемкость материала, Втсек/гград;  - удельный вес материала, г/см³.

После разделения переменных и интегрирования в пределах от 0 до t и от ₀ до  получим зависимость между температурой проводника и временем его нагрева током короткого замыкания: , где .

При температуре  величина тока в проводнике составляет: , где -- коэффициент, учитывающий тепловой спад тока.

Тепловой спад тока тем интенсивнее, чем больше плотность тока и продолжительность короткого замыкания, а также чем больше доля активного сопротивления в полном сопротивлении проводника.

71. Расчетов тока кз в установках напряжением до 1000в.

Электрические установки напряжением до 1000 В характеризуются большой электрической удаленностью относительно источников питания, поэтому можно считать, что при коротком замыкании за понижающим трансформатором напряжение в точке сети, где он присоединен, практически остается неизменным и равным своему номинальному значению.

Для повышения достоверности расчета тока короткого замыкания в установках напряжением до 1000 В необходимо учитывать все сопротивления короткозамкнутой цепи: активные и индуктивные сопротивления проводников, сопротивления сборных шин и присоединения к ним, сопротивления трансформаторов тока, сопротивления контактных соединений – болтовых соединений шин, зажимов и разъемных контактов аппаратов, а также контакта в месте происшедшего соединения.

В виду трудности определения точных и достоверных сопротивлений контактных соединений принято (Указания по проектированию силового электрооборудования промышленных предприятий, 1966 г.) переходные сопротивления учитывать совокупно, вводя в короткозамкнутую цепь активное сопротивление, величина которого в зависимости от места короткого замыкания оценивается в пределах 0.015-0.030 Ом. Нижний предел соответствует КЗ около распределительного щита подстанции, а верхний – при КЗ непосредственно у электроприемников, получающих питание от вторичных распределительных пунктов.

Для установок с повышенной надежностью расчет токов короткого замыкания обычно делают без учета упомянутых переходных сопротивлений, но с учетом активных и индуктивных сопротивлений всех основных элементов цепи, характеристики которых приведены в таблицах «Приложение П-10» [1].

Сопротивление нулевой последовательности ориентировочно находят в следующих пределах: и .

Расчет обычно ведут в именованных единицах. В качестве средних номинальных напряжений для соответствующих ступеней трансформации рекомендуется принимать:

Для проверки аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания проводят расчет трехфазного короткого замыкания (дающего наибольшее значение тока КЗ).

Для настройки защиты от замыканий на землю (в соответствии с требованиями техники безопасности) проводят также расчет токов при однофазном коротком замыкании, чтобы выявить возможно наименьшую величину тока при этом виде замыкания.

Начальное значение периодической слагающей тока:

- трехфазного КЗ: – , кА

- однофазного КЗ: , кА

При большой величине активного сопротивления и значительной продолжительности процесса КЗ (0.2 сек и более) может уже сказаться тепловой спад тока.

Наличие трансформаторов тока в двух фазах создает местную продольную несимметрию трехфазной цепи. Для проверки этих трансформаторов тока по условиям короткого замыкания можно исходить из величины тока, которая получается при двухфазном коротком замыкании между фазами, где есть и где нет трансформатора тока: , где и – сопротивления трансформатора тока.