Що таке струм короткого замикання?
Визначення струму короткого замикання
Струм короткого замикання — це струм, який проходить через електроенергетичну систему, коли відбувається аномальне з'єднання між фазами або між фазою та землею (або нейтральною лінією) під час роботи. Його значення може бути набагато більшим за номінальний струм і залежить від електричної відстані між точкою короткого замикання та джерелом живлення.
Типи коротких замикань
Трьохфазне коротке замикання
Двофазне коротке замикання
Однофазне коротке замикання на землю
Коротке замикання у двох напрямках
Мета обчислення
Для обмеження шкоди від короткого замикання та зменшення зони впливу аварії.
Сценарій обчислення короткого замикання
При виборі електричного обладнання та провідників, що несуть струм, необхідно перевірити термічну та динамічну стійкість за допомогою струму короткого замикання.
Вибрати та налаштувати пристрій реле захисту так, щоб він правильно відокремляв коротке замикання.
Визначити раціональні основні схеми, режими роботи та заходи з обмеження струму.
Захистити електричне обладнання енергосистеми від пошкодження при найбільш серйозному короткому замиканні та зменшити шкоду, спричинену аварією короткого замикання.
Умови обчислення
Припустимо, що система має нескінченну ємність. Напруга на шині системи може підтримуватися після короткого замикання у користувача. Тобто, обчислена імпеданс набагато більший за системний імпеданс.
При обчисленні струму короткого замикання у високовольтному обладнанні враховуються лише реактивні опори генератора, трансформатора та реактора, а опори ігноруються. Для надземних ліній та кабелів опір враховується лише тоді, коли він більший за 1/3 реактивної опори, і загалом лише реактивна опора враховується, а опір ігнорується.
Формули або графіки для обчислення струму короткого замикання базуються на умовах обчислення трьохфазного короткого замикання. Оскільки струм однофазного або двофазного короткого замикання менший за струм трьохфазного короткого замикання. Прилад, що може переривати струм трьохфазного короткого замикання, повинен здати переривати струм однофазного або двофазного короткого замикання.
Основні параметри
Sd : ємність трьохфазного короткого замикання (МВА), перевірка здатності комутаційного пристрою до розриву короткого замикання.
Id : ефективне значення компонента циклу трьохфазного струму короткого замикання, перевірка здатності комутаційного пристрою до розриву струму короткого замикання та термічної стійкості.
Ic : ефективне значення повного струму першого циклу трьохфазного короткого замикання, відоме як ефективне значення ударного струму, перевірка динамічної стійкості.
ic : пікове значення повного струму першого циклу трьохфазного короткого замикання, відоме як пікова величина ударного струму, перевірка динамічної стійкості.
x : реактивна опора (Ω)
Перехідні значення
Для обчислення вибираються референтна ємність (Sjz) та референтна напруга (Ujz). Кожен параметр у розрахунку короткого замикання перетворюється на відношення до референтного значення параметра (відносно референтного значення), що називається перехідним значенням.
Обчислення перехідних значень
Перехідна ємність : S*=S/Sjz
Перехідна напруга : U*=U/Ujz
Перехідне значення струму : I*=I/Ijz
Формула для обчислення трьохфазного струму короткого замикання системи з нескінченною ємністю
Перехідне значення струму короткого замикання : Id*=1/x* (обернена величина загального стандартного значення реактивної опори)
Ефективний струм короткого замикання : Id=Ijz*I*d=Ijz/x*(КА).
Ефективне значення ударного струму : Ic=Id*√1+2(KC-1) 2(KA), де KC коефіцієнт удару дорівнює 1.8, тому Ic=1.52Id
Пікова величина ударного струму : ic=1.41*Id*KC=2.55Id(КА)
Профілактичні заходи
Правильний вибір та перевірка електричного обладнання. Номінальна напруга електричного обладнання повинна відповідати номінальній напрузі лінії.
Правильний вибір налаштувань реле захисту та номінального струму заплавки, використання пристроїв швидкого відключення.
Встановлення грозозахисних пристроїв у підстанціях, а також навколо трансформаторів та на лініях для зменшення шкоди від гроз.
Забезпечення якості будівництва надземних ліній та посилення їх обслуговування.
Забезпечення якості будівництва надземних ліній та посилення їх обслуговування.
Поширення управління, щоб запобігти входу малих тварин до розподільничої кімнати та підйому на електричне обладнання.
Вчасне вилучення провідної пилу, щоб запобігти його потраплянню в електричне обладнання.
Встановлення позначок там, де закопаний кабель.
Персонал, який займається експлуатацією та обслуговуванням енергосистеми, повинен ретельно вивчати процедури, строго дотримуватися правил та регламентів, та правильно керувати електричним обладнанням.