Что такое ток короткого замыкания?

Что такое ток короткого замыкания?

Определение тока короткого замыкания

Ток короткого замыкания — это ток, протекающий через электрическую систему при возникновении аномального соединения между фазами или между фазой и землей (или нейтральной линией) в процессе работы. Значение этого тока может быть намного больше номинального и зависит от электрического расстояния между точкой короткого замыкания и источником питания.

Виды короткого замыкания

• Трехфазное короткое замыкание

• Двухфазное короткое замыкание

• Однофазное короткое замыкание на землю

• Короткое замыкание в обе стороны

Цель расчета

Для ограничения вреда от короткого замыкания и уменьшения зоны влияния неисправности.

Сценарий расчета короткого замыкания

• При выборе электрического оборудования и проводников, способных пропускать ток, необходимо проверить их тепловую и динамическую стабильность с помощью тока короткого замыкания.

• Выбрать и настроить устройство релейной защиты так, чтобы оно могло правильно выключать короткое замыкание.

• Определить рациональную схему главных соединений, режим работы и меры по ограничению тока.

• Защитить электрическое оборудование системы питания от повреждений при наиболее серьезном коротком замыкании и минимизировать вред, причиненный коротким замыканием.

• Условия расчета

• Предполагается, что система имеет бесконечную мощность. Напряжение шины системы может поддерживаться после короткого замыкания у пользователя. То есть, рассчитанное сопротивление намного больше, чем сопротивление системы.

• При расчете тока короткого замыкания в высоковольтном оборудовании следует учитывать только реактивное сопротивление генератора, трансформатора и реактора, игнорируя активное сопротивление. Для воздушных линий и кабелей активное сопротивление следует учитывать только тогда, когда оно превышает 1/3 реактивного сопротивления, обычно учитывают только реактивное сопротивление, игнорируя активное.

• Формулы или графики для расчета тока короткого замыкания основаны на условиях трехфазного короткого замыкания. Поскольку ток однофазного или двухфазного короткого замыкания меньше, чем ток трехфазного короткого замыкания, устройство, способное разрывать ток трехфазного короткого замыкания, должно также способно разрывать ток однофазного или двухфазного короткого замыкания.

Основные параметры

• Sd : трехфазная мощность короткого замыкания (МВА), проверка мощности выключения короткого замыкания.

• Id : эффективное значение периодической составляющей трехфазного тока короткого замыкания, проверка тока выключения короткого замыкания и тепловой стабильности.

• Ic : RMS полного тока первого цикла трехфазного короткого замыкания, называемый RMS импульсным током, проверка динамической стабильности.

• ic : пиковый ток первого цикла трехфазного короткого замыкания, называемый пиковым импульсным током, проверка динамической стабильности.

• x : реактивное сопротивление (Ом)

Безразмерные значения

Для расчета выбираются эталонная мощность (Sjz) и эталонное напряжение (Ujz). Каждый параметр в расчете короткого замыкания преобразуется в отношение к эталонному значению параметра (относительно эталонного значения), которое называется безразмерным значением.

Расчет безразмерных значений

• Безразмерная мощность : S*=S/Sjz

• Безразмерное напряжение : U*=U/Ujz

• Безразмерный ток : I*=I/Ijz

• Формула для расчета трехфазного тока короткого замыкания бесконечной системы

• Безразмерный ток короткого замыкания : Id*=1/x* (обратное значение общего стандартного реактивного сопротивления)

• Эффективный ток короткого замыкания : Id=Ijz*I*d=Ijz/x*(КА).

• Эффективное значение импульсного тока : Ic=Id*√1+2(KC-1) 2(KA), где KC коэффициент импульса равен 1.8, поэтому Ic=1.52Id

• Пиковый импульсный ток : ic=1.41*Id*KC=2.55Id(KA)

Профилактические меры

• Правильно выбирать и проверять электрическое оборудование. Номинальное напряжение электрического оборудования должно соответствовать номинальному напряжению линии.

• Правильно выбирать установочные значения релейной защиты и номинальный ток предохранителей, использовать устройства быстрого отключения.

• Устанавливать молниеотводы в подстанциях, а также вокруг трансформаторов и на линиях для снижения повреждений от молний.

• Обеспечивать качество строительства воздушных линий и укреплять их обслуживание.

• Обеспечивать качество строительства воздушных линий и укреплять их обслуживание.

• Усиливать управление, чтобы предотвратить попадание маленьких животных в помещение распределения электроэнергии и их взбирание на электрическое оборудование.

• Вовремя удалять проводящую пыль, чтобы предотвратить ее попадание в электрическое оборудование.

• Устанавливать маркеры в местах, где проложены кабели.

• Персонал, обслуживающий систему питания, должен внимательно изучать процедуры, строго соблюдать правила и регламенты, и правильно обращаться с электрическим оборудованием.