Расчет ударного тока КЗ в сети свыше 1 кВ
В данной статье речь пойдет о расчете ударного тока короткого замыкания в сети выше 1 кВ, согласно РД 153-34.0-20.527-98.
При выборе устройств и проводников ударный ток короткого замыкания учитывают с шагом 0,01 с с момента возникновения короткого замыкания.
Ударным током (иуд.) принято называть максимально возможное мгновенное значение тока короткого замыкания.
Расчет ударного тока к.з для схемы с последовательным включением элементов
Для цепей с последовательным соединением элементов ударный ток короткого замыкания определяется выражением 5.18:
куда:
- Iр.о — начальное значение апериодической составляющей трехфазного тока короткого замыкания.
- Куд — ударный коэффициент за время t = 0,01 с, определяемый одним из следующих выражений 5.17 — 5.19:
При Xek/Rek > 5 допускается определять ударный коэффициент по выражению 5.20:
Ta – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, определяемая выражением 65 [Л1, стр.9 и 74] и выражением 5.11:
куда:
- Hack и Rek — соответственно суммарные индуктивное и активное сопротивления цепи от источника тока до места короткого замыкания.
- ω = 2πf = 2 * 3,14 * 50 = 314 — угловая частота (f = 50 Гц — частота сети).
Для ориентировочных расчетов значение Та можно определить по таблице 3.8 [Л2, стр.150].
Расчет ударного тока к.з для схемы с разветвленным включением элементов
Для цепей с разветвленным включением элементов импульсный ток короткого замыкания определяют по той же формуле 5.16, что и в случае цепи с последовательным включением элементов:
Ударный коэффициент определяется следующими выражениями 5.17а — 5.18а [Л3, с.46]:
При Xek/Rek > 5 коэффициент влияния определяется по аналогичной формуле, как и в случае схемы с последовательным включением элементов:
где: Ta.ek – эквивалентная постоянная времени спада апериодической составляющей тока короткого замыкания, определяемая по выражению 67 [Л1, стр.9 и 74] и по выражению 5.13 [Л3, стр.47]:
куда:
Hek и Rek — соответственно суммарные индуктивное и активное сопротивления, полученные из схемы замещения, составленной из индуктивных и активных сопротивлений, путем поочередного исключения из нее сначала всех активных, а затем всех индуктивных сопротивлений.
Для схемы последовательного соединения и для схемы ответвления согласно разделу 5.3.3 [L3, стр. 45].
При определении Та (Та.эк) необходимо учитывать, что в расчетную схему синхронных машин вводят индуктивное сопротивление обратной последовательности — Х2 (ном) и сопротивление обмотки статора при нормальной рабочей температуре — Ра.
Для асинхронных двигателей учитывается индуктивное сопротивление обратной последовательности — Х2(ном), равное сверхпереходному индуктивному сопротивлению Х”.
Сверхпереходное сопротивление электродвигателя и межфазную сверхпереходную ЭДС в относительных единицах можно определить из таблицы 5.2 [Л4, стр.14]:
Отношения X/r для различных элементов сети приведены ниже [L1, стр.75].
Расчет ударного тока к.з с учетом влияния синхронных и асинхронных электродвигателей
Согласно п. 5.6.3 [Л3, п.54] ударный ток короткого замыкания от синхронных и асинхронных электродвигателей определяют по выражению 5.16 [Л3, п.48]:
где: Куд — ударный коэффициент для цепи двигателя, определяемый по гл. 5.6 [Л3, стр.54] и таблицам 2.74 — 2.75 [Л5].
Также для ориентировочных расчетов ударный коэффициент для двигателей, подключенных непосредственно к месту повреждения через линейные реакторы или кабельные линии, можно определить по таблице 6.3 (стр. 213) типовых работ № 0,4 кВ электростанций с турбогенераторами «Атомэнергопроект.
Эти двигатели объединены в эквивалентный двигатель полной мощностью ΣРном.дв., со средними расчетными параметрами, значения которых приведены в таблице 6.3.
Читайте также: Укладка ламината на бетонный пол с подложкой — пошаговое руководство
Ударный ток КЗ
В литературе часто встречается термин «импульсный ток короткого замыкания». Бояться этого понятия не стоит, оно вовсе не так уж страшно и не имеет ничего общего с поражением электрическим током.
Под этим понятием понимается максимальное значение I kz в цепи переменного тока, которое обычно достигает своего значения в течение полупериода после возникновения аварийной ситуации. При частоте 50 Гц период соответственно равен 0,2 секунды, а половина — 0,1 секунде.
В этот момент взаимодействие между близкими друг другу лидерами достигает максимальной интенсивности. Ударный ток короткого замыкания определяется по формуле, которая в данной статье, не предназначенной для специалистов и даже не для студентов, не имеет смысла.
Он имеется в специальной литературе и учебниках. Само по себе это математическое выражение не представляет особой сложности, но требует довольно объемных комментариев, углубляющих читателя в теорию электрических цепей.
