Расчет токов короткого замыкания

Токи короткого замыкания определяются для выбора по ним пусковой аппаратуры, проверки кабелей и максимальной защиты.

Для выбора пусковой аппаратуры по отключающей способности (по предельному допустимому отключаемому току) используется максимальный ток трехфазного к.з. I⁽³⁾_к.з.max в точке установки выбираемого аппарата [1] (с.296). По этому же току проверяются кабели на термическую устойчивость к току к.з.

Для проверки максимальной защиты используется минимальный ток двухфазного к.з. I⁽²⁾_к.з.min в наиболее удаленной точке защищаемой сети [1], (с.290-296).

Есть несколько методов определения токов к.з.;

1. Метод приведенных длин с использованием таблицы.

2. Метод приведенных длин с использованием номограмм.

3. Аналитический метод.

12.1. Метод приведенных длин с использованием таблицы имеет наибольшее распространение. Он подробно расписан в [18], (с.34-69), (120-131) и в [6], (с.208-221).

Таблицы составлены для кабелей с сечением рабочей жилы 50мм² для сетей напряжением 380-660В и 4мм² для сетей 127В.

д ля 660в –стр.65

для 1140в –стр.67

для 127 в –стр.68

Для того, чтобы можно было пользоваться таблицами токов к.з., необходимо реальные длины кабелей привести к расчетным /приведенным/. Это выполняется с помощью коэффициентов приведения [1], (с.292) или с помощью таблицы [6], (с.209-211). Затем по суммарной приведенной длине до расчетной точки к.з. и по трансформатору, который питает данную точку, по таблицам [6], (с.212-221) или [18], (табл.2-7) определяется I⁽²⁾_к.з.min.

При расчете токов к.з. в сетях, питающих горных машин с многомоторным приводом, необходимо учитывать токоограничивающее влияние проводов и кабелей внутреннего монтажа [1], (с.292-283).

Для этого в суммарную приведенную длину вводится приведенная длина кабеля L_М, токоограничивающее влияние которого эквивалентно влиянию внутреннего монтажа машины или комбайна.

Величина L_М указывается в заводской инструкции по монтажу и эксплуатации машины. Значение для некоторых машин приведено в [18], (с.88).

Для определения I⁽³⁾_к.з.max. в точке установки аппарата вначале рассчитывается I⁽²⁾_к.з.min для этой же точки, а затем по нему вычисляется трехфазный ток:

I⁽³⁾_к.з.max.=1,6·I⁽²⁾_к.з.min, А.

Перед выполнением вычислений токов к.з. составляется расчетная схема (рис.8).

Результаты расчетов заносятся в таблицу 5. Содержание приведенной таблицы 5 соответствует расчетной схеме рис.8.

Примечания:

1. Перемычки между пускателями принимаются длиной L_пер, сечением жилы S_пер+50мм².

2. При расчете I⁽²⁾_к.з. в сетях 127В длина фидерного кабеля и перемычек в суммарную приведенную длину ΣI_ПР не включается.

3. I⁽²⁾_к.з. в точке К₁₂ (рис.8) определяется для проверки максимальной защиты фидерного автомата.

4. При расчете токов к.з. в сетях напряжением 1140В в суммарную приведенную длину кабеля необходимо включать приведенную длину низковольтных и высоковольтных кабелей:

ΣL_ПР=L_ПР.НН+0,04·L_ПР.ВН, м,

Согласно ПБ:

ΣL_ПР=L_Ф1·k_ПР1+L_Ф2·k_ПР2+…+L_Фn·k_ПРn+(k+1)·10

где k_ПР1…k_ПРn – коэффициенты приведения соответствующих участков кабеля;

k – количество коммутационных аппаратов до расчетной точки, включая автоматический выключатель на подстанции;

где L_ПР.НН – приведенная длина фидерного и гибкого кабелей на напряжение 1140В до расчетной точки;

L_ПР.ВН – приведенная длина кабелей на напряжение 6кВ ЦПП-ПУПП или РПП-6-ПУПП.

Коэффициенты приведения, значения токов I⁽²⁾_к.з. и I⁽³⁾_к.з. даны в приложениях к данным методическим указаниям.

12.2. Метод приведенных длин с использованием номограмм менее точен и применяется только в тех случаях, когда нет таблиц для расчета токов к.з. Этим методом рассчитывали, например, токи к.з. в сетях напряжением 1140В до разработки таблиц.

12.3. Аналитический метод используется в том случае, если расчет токов к.з. ведется для сетей, питаемых от трансформаторов, для которых нет таблиц или номограмм.

По этому методу

,А; ,А;

где , Ом;

R_К, X_К – активное и индуктивное сопротивления кабелей до расчетной точки;

R_Д – сопротивление дуги в точке к.з. Принимается равным 0,01Ом.

Последовательность выполнения расчетов:

1. Определяется сопротивление элементов схемы электроснабжения (трансформатора, фидерного кабеля, гибких кабелей);

2. Выбираются элементы, определяющие ток к.з. в каждой расчетной точке.

3. Определяется Z для каждой точки.

4. Определяются значения I⁽²⁾_к.з. и I⁽³⁾_к.з. .

Результаты расчетов сводятся в таблицы 6 и 7. Содержание приведенных таблиц соответствует расчетной схеме рис.8.

Таблица 5 Результаты расчетов токов к.з. методом приведенных длин.	I(2)К.З. в наиболее удаленных точках	----   ----   ----	Примечание: при определении токов к.з. на РПП-2 и у его токоприемников в варианте Б рис.5 в ΣLПР входит сумма приведенных длин кабелей. В таблице данные по этим кабелям записываются дробью: АВ РПП-2 LК.Ф.-1SК.Ф.-1LК.Ф.ПР-1 LК.Ф.-2 SК.Ф.-2 LК.Ф.ПР-2
I(3)К.З. в точках установки аппаратов, А	----     ----     ----
I(2)К.З. в точках установки аппаратов, А	----     ----     ----
ΣLПР, м	Для наиболее удаленных точек	---   ---   ---
Для точек установки аппаратов	---     ---     ---
Приведенные длины, м	LМ	-   -   -     -     -     -
LК.Г.ПР.	---   ---   ---         ---
LПЕР.ПР.	--   --               --
LК.Ф.ПР.	--
Фактические данные	SК.Г., м	--   --   --         --
LК.Г., м	---   ---   ---         ---
SПЕР, м	--   --               --
LПЕР, м	-   -               -
SК.Ф., мм2	--                 --
LК.Ф., м	---
расчетные токи	К0   К1   К2     К3     К12     К14
Токоприемники, аппараты	ТСШВП-400   АВ РПП   Пускатель (1ГШ-68)   Комбайн 1ГШ-68   Агрегат АП-4   Эл. сверло СЭР-19м

Результаты расчета сопротивлений элементов схемы электроснабжения.

Таблица 6