МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению дипломных проектов

студентов специальности 140211 (100400) «Электроснабжение»

всех форм обучения

РАСЧЕТ ТОКОВ ТРЕХФАЗНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ В СЕТЯХ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1000В

Составители: канд. техн. наук, доцент Бузинов О.А.,

ассистент Усанов Г.Н.

Введение

Частыми причинами нарушения нормального режима работы системы электроснабжения являются возникновение коротких замыканий (КЗ) в сети или в элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции, неправильных действий обслуживающего персонала, перекрытия токоведущих частей из-за несоблюдения ПУЭ. При возникновении КЗ происходит многократное увеличение токов в токоведущих частях по сравнению с их значением в нормальном режиме, что приводит к разрушению элементов электрооборудования из-за действия больших электродинамических сил, перегреву токоведущих частей и кабелей, прекращению питания потребителей, снижению напряжения в системе электроснабжения, особенно вблизи места КЗ.

Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий следует устранять причины, вызывающие КЗ, уменьшать время срабатывания защит, действующих при коротких замыканиях, применять быстродействующие выключатели, правильно определять величины токов КЗ и по ним выбирать необходимые аппараты, защиты и средства для ограничения токов КЗ.

При проектировании систем электроснабжения определяют максимально возможные и минимальные токи КЗ. Максимальные токи КЗ рассчитывают для проверки токоведущих частей аппаратов на термическую и динамическую стойкость, для выбора устройств по ограничению токов КЗ или времени их действия, выбора аппаратов по коммутационной способности. Минимальные значения токов КЗ необходимы для оценки чувствительности релейных защит.

В трехфазной сети возможны следующие виды КЗ:

• трехфазное короткое замыкание – короткое замыкание между тремя фазами; К(3)

• двухфазное короткое замыкание – короткое замыкание между двумя фазами; К(2)

• однофазное короткое замыкание – короткое замыкание на землю в системах с глухо- или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяется только одна фаза; К(1)

• двойное короткое замыкание на землю – совокупность двух однофазных коротких замыканий на землю в различных, но электрически связанных частях электроустановки. К(1.1)

Трехфазные КЗ являются симметричными, так как в этом случае все фазы находятся в одинаковых условиях, и значения токов и напряжений симметричны.

Все остальные виды КЗ несимметричны, поскольку при каждом из них фазы находятся не в одинаковых условиях, и значения токов и напряжений в той или иной мере искажаются.

Наиболее распространенным видом КЗ являются однофазные КЗ, реже возникают двойные замыкания на землю, т.е. одновременное замыкание на землю двух разных фаз в различных точках сети с изолированной нейтралью.

Значения токов КЗ получаются максимальными при трехфазных КЗ, и поэтому трехфазные КЗ являются расчетным видом КЗ для выбора и проверки параметров электрооборудования. Кроме того, расчетное место КЗ выбирают так, чтобы ток, проходящий через выбираемый или проверяемый аппарат, был максимально возможным:

• точка КЗ выбирается непосредственно за аппаратом со стороны питания;

• все источники питания и высоковольтные двигатели считаются включенными.

Расчетным для минимально возможного тока КЗ является однофазное или двухфазное КЗ в конце участка сети при минимально возможном числе источников питания.

Перед составителями стояла задача помочь дипломникам в расчетах токов при коротких замыканиях в сетях напряжением выше 1кВ промышленных предприятий, имеющих небольшую длину и несложную конфигурацию, в расчетах максимальных токов КЗ, необходимых для выбора и проверки электрооборудования и токоведущих элементов сети. Поэтому рассмотрены лишь трехфазные КЗ с учетом основных факторов, влияющих на величину токов КЗ.

При необходимости рассчитать токи при несимметричных коротких замыканиях в сетях напряжением выше 1кВ нужно использовать специальную литературу, например [1].