Sanitaryhygiene.ru

Санитары Гигиены
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Инструкция по расчету токов короткого замыкания

Инструкция по расчету токов короткого замыкания

Данный расчет предназначен для подключения потребителей к типовым трансформаторным подстанциям 6/10 кВ. Этот cервис позволяет рассчитать токи короткого замыкания, сгенерировать схему замещения и получить готовый отчет в Word. Услуга полностью бесплатна.

Это упрощенный расчет токов КЗ.

  1. Учитывается только активное сопротивление кабеля.
  2. Удельное сопротивление кабеля рассчитывается по формуле: R = ρ/S

Где ρ — удельное сопротивление материала. ((ом*мм 2 )/м). Для меди значение принимается за 0.017, для алюминия — 0.026. S — сечение кабеля.(мм 2 )

Порядок расчета токов короткого замыкания

Лучше всего рассмотрим расчет токов короткого замыкания на примере. Предположим, что наш потребитель подключен по нижеследующей схеме:

Схема подключения потребителя к ТП

Пояснения к схеме.

В ТП находится трансформатор, с указанными на схеме параметрами. От ТП в ГРЩ идет 2 кабеля сечением 4х185, длиной 200м. На вводе в ГРЩ стоит автомат 100А. От ГРЩ к щиту арендатора (ЩА) идет кабель ВВГнг сечением 5х16, длиной 20 м. На вводе в ЩА стоит автомат 40А. Далее в ЩА выбираются две группы. Одна самая нагруженная (ЩА-11), вторая самая протяженная (ЩА-5). Кабель, автомат и тип потребителя для каждой из групп, указан на схеме. Соответственно, токи КЗ вычисляются в точках: ТП, ГРЩ, ЩА, ЩА-11, ЩА-5.

Далее переходим к заполнению таблиц.

Таблица «Трансформатор»

В данной таблице вы вводите параметры трансформатора в ТП и название трансформаторной подстанции.

Для нашего примера таблицу нужно заполнить следующим образом:

Заполнение таблицы Трансформатор

Таблица «Трасса»

В данную таблицу вы вносите данные точек КЗ по трассе. Как правило, это щиты. Кнопками справа вы можете добавить до трех точек КЗ.

Сначала вы вводите название точки (щита), затем номинал вводного автомата в щите.

После вы вводите параметры кабеля. В первой строке вводятся данные кабеля от ТП до 1-го щита, во второй от 1-го щита до 2-го и т.д.

Для нашего примера таблицу нужно заполнить следующим образом:

Заполнение таблицы Трасса

Таблица «Потребитель»

В последнюю таблицу вводятся данные о самой нагруженной (Wmax) и самой протяженной группе (Lmax) в последнем щите. Таблица заполняется аналогично предыдущей. Единственное отличие — нужно выбрать тип потребителя в группе (розетка одно- или трехфазная или лампа).

Для нашего примера таблицу нужно заполнить следующим образом:

Заполнение таблицы Потребитель

Получение схемы замещения

Выберите кодировку. По умолчанию стоит Windows кодировка. Если вы используете не Windows программы для черчения, то выберите Юникод. Нажмите кнопку «Схема в DXF» и сервер отдаст вам схему замещения.

После открытия файла вы, скорее всего, увидите только черный экран. Измените масштаб, схема находится в правом верхнем углу.

Получение отчета

Просто нажмите кнопку «Отчет в Word» и сервер отдаст вам отчет.

on CAD

Мы делаем жизнь инженера-проектировщика легче. Повышаем эффективность его труда.

Если вам понравился наш сервис, то непременно расскажите о нас своим друзьям в соцсетях!

Расчет токов короткого замыкания

Короткое замыкание – это не предусмотренное конструкцией устройства электрическое соединение двух точек электрической цепи, которые имеют разные потенциалы.

Основными причинами короткого замыкания являются: нарушение работы электрооборудования, оголенные контакты, изношенный изоляционный материал, перегрузка электросети, нарушение целостности проводов и кабеля и т.п. Короткое замыкание может возникать, как электрических сетях, так и электрических машинах. Для электрических сетей характерны следующие виды короткого замыкания: однофазное, двухфазное, трехфазное, а также двухфазное на землю. для электрических машин характерны межвитковое короткое замыкание (замыкание витков статора или ротора либо витков обмоток трансформатора).

При коротком замыкании многократно и резко увеличивается сила тока, что становится причиной большого выделения тепла и расплавления электрических проводов, способствующее возгоранию и распространению пожара. Для предотвращения короткого замыкания проводят установку токоограничивающих реакторов, отключающего оборудования, понижающих трансформаторов и устройств релейной защиты.

Методы и особенности расчета токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания проводится с целью подбора аппаратуры и проверки электрической установки термическую и электродинамическую устойчивость, а также проверки защитных устройств на чувствительность срабатывания. Как правило, расчетным видом короткого замыкания является трехфазное. Процесс расчета токов короткого замыкания с учетом действительных режимов работы и характеристик элементов систем электроснабжения сложен, поэтому при его осуществлении принимаются следующие допущения, не дающие значительных погрешностей:

  1. Токи намагничивания трансформаторов не учитываются.
  2. Трехфазная сеть принимается симметричной.
  3. Насыщение магнитных систем не учитываются (позволяет считать, что индуктивные сопротивления не зависят от электрического тока).
  4. Емкости не учитываются.

Готовые работы на аналогичную тему

В зависимости от назначения расчета токов короткого замыкания выбирается расчетная схема сети, местоположение точек короткого замыкания, определяется вид короткого замыкания, сопротивления схем замещения. При расчете токов короткого замыкания используются два основных метода:

  1. Метод относительных единиц, при котором параметры рассчитываемой электрической схемы выражаются процентах или долях от величины, которая была принята, как базисная.
  2. Метод именованных единиц, при котором характеристики и параметры рассчитываемой схемы выражаются именованных единицах (амперы, омы, вольтах и т.п.).

Метод относительных единиц используется при расчете токов короткого замыкания в электрических сетях, в которых имеются несколько ступеней трансформации. В том случае, когда расчет производится именованных единицах, то определение токов короткого замыкания заключается в приведении электрических величин к напряжению ступени, на которой возникло короткое замыкание. При использовании метода относительных единиц все величины должны сравниваться с базисными.

В качестве базисного напряжения принимается среднее напряжение ступени, на которой произошло короткое замыкание, а сопротивления ее составляющих приводятся к базисным в соответствии со специальной таблицей.

Пример расчета токов короткого замыкания трансформатора

Сначала рассчитывается активное сопротивление понижающего трансформатора:

Рисунок 1. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Где: Рк — потери короткого замыкания трансформатора; Uнн — номинальное напряжения обмоток трансформатора; Sm — минимальлная мощность трансформатора.

Индуктивное сопротивление трансформатора рассчитывается по следующей формуле:

Рисунок 2. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

где Uкз — напряжение короткого замыкания рассчитываемого трансформатора.

Формула для расчета активного сопротивления линии питания выглядит следующим образом:

$Rk = Rуд.к * (I / Nk)$

Где: Rуд.к — удельное активное сопротивление кабеля; I — сила тока; Nk — число кабельных линий.

Индуктивное сопротивление питающей линии:

$Xk = Xуд.к * (I / Nk)$

где, Худ.к — удельное индуктивное сопротивление кабеля.

Теперь можно рассчитать полное активное сопротивление:

А формула полного индуктивного сопротивления будет выглядеть следующим образом:

Отсюда полное сопротивление рассчитывается следующим образом

Рисунок 3. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Электрический ток трехфазного короткого замыкания рассчитывается по следующей формуле:

Рисунок 4. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

где, Ел — емкость линии

После этого рассчитывается ударный ток короткого замыкания:

Рисунок 5. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

где, Куд — ударный коэффициент

Ударный коэффициент тока короткого замыкания – это отношение ударного тока короткого замыкания к амплитуде периодической части короткого замыкания рабочей частоты в начальный момент времени.

Электрический ток короткого замыкания определяется по формуле:

Рисунок 6. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Где: Eф — фазное напряжение обмоток трансформатора; Znm — полное сопротивление петли фаза-ноль от трансформатора до точки короткого замыкания.

Последовательность и способ расчета токов короткого замыкания могут отличаться для разных объектов расчета. Это зависит от условий эксплуатации объекта, поставленной задачи, а также имеющихся исходных данных.

Выбор проводников по термической и динамической устойчивости к току к.з.

Проводники и токопроводы в электрических сетях выше 1000 в, как правило, подлежат проверке на условия нагревания током к. з.
В электрических сетях до 1000 в на термическую устойчивость проверяются только токопроводы.
Повышение температуры жил изолированных проводников и кабелей в результате прохождения тока к. з. ведет к химическому разложению изоляции и резкому снижению ее электрической и механической прочности, а следовательно, и к возможности аварии. Поэтому установлены определенные максимально допустимые пределы температур в режиме к. з., указанные в табл. 6-1.

Проверка кабелей на нагревание от токов к. з. должна производиться:
1)для одиночных кабелей небольшой протяженности, исходя из к. з. в начале кабеля;
2)для одиночных кабелей, имеющих соединительные муфты, исходя из к. з. s начале каждого участка, с тем чтобы иметь возможность ступенями уменьшать сечение кабеля по его длине;
3)для двух и более параллельно включенных кабелей, исходя из к. з. непосредственно за пучком (по сквозному току).

Допускается не проверять проводники по режиму к. з. в случае их защиты плавкими предохранителями. Линия считается защищенной предохранителем, когда отключающая способность предохранителя достаточна для отключения наибольшего возможного аварийного тока линии.
Для линий к индивидуальным электроприемникам, в том числе к цеховым трансформаторам общей мощностью до 1000 ква включительно, допускается не проверять сечения проводников по току к. з при одновременном соблюдении следующих условий:

1.В электрической или технологической части предусмотрено резервирование, гарантирующее от расстройства производственного процесса.
2.Повреждение проводников при к. з. не может вызвать взрыва.
3.Возможна замена проводников без значительных затруднений.

Для линий к индивидуальным электроприемникам или небольшим распределительным пунктам неответственного назначения допускается не производить проверку проводников на термическую устойчивость при к. з., если обеспечивается только одно условие 2 (отсутствие опасности взрыва).
Провода воздушных линий до 10 кв не проверяются по току к. з.
Допустимые величины тока к. з. для кабелей определяются в зависимости от материала и сечения кабеля и длительности прохождения тока к. з.
Термическое действие тока к. з. в течение действительного времени прохождения его t д , характеризуется величиной фиктивного времени t ф прохождения установившегося тока к. з. с одинаковым по термическому действию эффектом.
Фиктивное время определяется в зависимости от отношения

где I» — действующее значение периодической составляющей тока к. з. в начальный момент, а
— установившийся ток к. з. (действующее значение), а.
Действительное время I д слагается из выдержки времени, установленной на максимально-токовой защите линии, и собственного времени отключающего аппарата (выключателя мощности).
При проверке на термическую устойчивость проводников линий, оборудованных быстродействующим автоматическим повторным включением, должно учитываться повышение нагревания проводников из-за увеличения суммарной продолжительности к. з.
При расчетах тока к. з. в распределительных сетях 6-10 кв весьма часто затухание не учитывают. В этом случае фиктивное время может быть принято равным действительному и задача проверки проводников на термическую устойчивость упрощается отсутствием необходимости определения фиктивного времени.
Сечение, обеспечивающее термическую устойчивость проводника к току к. з. при заданной величине фиктивного времени t ф , определяется из выражения

где F-сечение жилы кабеля, мм кв
С — постоянная, определяемая в зависимости от заданной ПУЭ конечной температуры нагревания жил и напряжения; числовые значения постоянной С- указаны в табл. 6-1.
Ниже приведена табл. 6-2 для проверки кабелей на термическую устойчивость, составленная по формуле (6-2) в величинах допустимого установившегося тока к. з. в килоамперах.
В дополнение к расчету на термическую устойчивость сечение шин токопроводов должно быть проверено также на механическую прочность при к. з. (динамическая устойчивость токопровода).

Определение тока короткого замыкания

Ток короткого замыкания — разрушительная энергия, создаваемая между двумя точками электроцепи. Полное определение, график тока кз, зависимость, равенство, токовые источники, измерение токовой мощности и другое далее.

Что это такое

Это электросоединение нескольких точек электроцепи, имеющих разные потенциальные значения, которые не предусмотрены конструкцией устройства и нарушают нормальное его функционирование. Также им называют резко возрастающий ударный электроимпульс. Возникает, если была нарушена изоляция в токоведущих элементах или произошло механическое соприкосновение незаизолированных проводников. Также бывает в том случае, когда значение сопротивления нагрузки меньше того, что имеет источник питания.

Полное определение

От чего зависит

Ток короткого замыкания образуется в тот момент, когда генерируются и разделяются сгенерированные носители при помощи света, в дополнение к теме, как определить ток короткого замыкания источника. Часто он равняется светопотоку, поэтому считается минимальным. Зависит от:

  • площади и плотности;
  • число фотонов или мощности падающего показателя излучения;
  • световой интенсивности;
  • спектра падающего излучения;
  • оптического свойства, поглощения и отражения;
  • вероятности разделения СЭ, поверхностной пассивации и времени.

Обратите внимание! Также он зависит от возникающего в проводнике электрического поля, от времени и пути токового протекания. Находится в зависимости от заряда с его концентрацией, скоростью и площади поперечного проводникового сечения. Равен напряжению, поделенному на проводниковое сопротивление. Измеряется в амперах.

Зависимость электротока

Источники

Источником выступает в быту поврежденная электрическая проводка, незаземленный кабель или нагретый поврежденный провод.

Стоит указать, что электроток происходит в одно-, двух- и трехфазной цепи во время замыкания фазы на землю или нейтрального провода, нескольких фаз, одновременного переключения фаз на землю. Бывает межвитковым и обмоточным на металлокорпус.

Чтобы защититься от него, нужно поставить токоограничивающего вида электрореакторы, распараллелить электроцепи, отключить секционные и шиносоединительные выключатели, использовать трансформаторы, имеющие расщепленную обмотку, использовать коммутационный аппарат, который отключает поврежденное оборудование. Также нужно применить релейную защиту вместе с плавкими предохранителями и автоматическими выключателями.

Источники

Как измерить мощность электротока

Измерение мощности электротока короткого замыкания не отличается от измерения обычной электроэнергии. Все что нужно для ответа на вопрос, как рассчитать ток короткого замыкания трансформатора, это поделить сетевое напряжение на электросопротивление. Также можно воспользоваться более сложной формулой: Iкз = E/r.

Стоит указать, что при снижении показателя сопротивления, токовая сила будет расти. Соответственно, по проводнику будет идти тепло. Эта связь обладает количественной и временной характеристикой. Поэтому чем выше токовое значение, тем больше тепла будет выведено за определенное время. В этот момент можно найти, рассчитать и посчитать токовое значение.

Формула измерения мощности электротока

График тока короткого замыкания

Чтобы понять, как действует переменный ток короткого замыкания в однофазном резисторе, можно сделать специальный график. По нему можно научиться находить, определять, рассчитывать и измерять энергию. В момент нарушения кабельной изоляции, нормальное значение вырастает на графике в десять раз, а в тот период, когда срабатывает автомат, это разрывает аварийную цепь. Резко снижается показатель, а затем постепенно все приходит в норму.

График электротока

Схема

Еще один способ изучения принципа токового действия это построение схемы. На данный момент для этого можно применить специальную программу. Благодаря ей можно не только понять, в какой ситуации случится короткое замыкание, но и попробовать его предотвратить, построив правильную электросхему и используя затем качественные материалы.

Обратите внимание! Стоит указать, что кроме дистанционного способа, есть возможность сделать схему самостоятельно, используя соответствующие учебные пособия. В результате такого действия можно сделать проверку вводного автоматического выключателя, имеющего средний номинальный ток на коммутационную способность в силовой кабельной линии. Благодаря схеме будет несложно определяться в токовых значениях.

Схема электротока

В целом, электроток короткого замыкания — разрушительная энергия, которая зависит от числа фотонов, спектра излучения, оптического свойства и прочего. Измерение его мощности можно произвести через специальную формулу. Имеет свой график и схему, которые представлены выше.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Резистор для ограничения тока светодиода
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector