Электрические сети цеховых потребителей электроэнергии, страница 11

           (39)

             (40)

Если часть сопротивлений цепи КЗ задана в относительных единицах, то для выражения их в миллиомах пользуются формулой

                          (41)

где — относительное сопротивление элемента;— номинальное на­пряжение элемента;  — номинальная мощность элемента.

При расчетах тока КЗ в сетях напряжением до 1000 В достаточно оценить его наибольшее значение, так как именно его используют для проверки аппаратов итоковедущих устройств. Наибольший ток КЗ имеет место обычно при трехфазном замыкании.

Ток трехфазного КЗ определяют по формуле

 (42)

Ударный ток КЗ определяют по формуле

                            (43)

где — ударный коэффициент, определяемый по кривым в зависимости от отношения  или постоянной времени затухания апериодической

составляющей .

Действующее значение полного тока КЗ за первый период определяют

по формуле

              (44)

При к_у < 1,3 более точной является формула

                     (45)

Если к месту КЗ подключены асинхронные двигатели, то, как указы­валось выше, нужно учитывать их влияние. Действующее значение перио­дической составляющей тока трехфазного КЗ за первый период от асин­хронного двигателя можно определить по формуле

                            (46)

где 0,9 — расчетная относительная ЭДС асинхронного двигателя (начальное значение сверхпереходной ЭДС двигателя);  - относительное сверх­переходное индуктивное сопротивление асинхронного двигателя; - номинальный ток одновременно работающих электродвигателей. В среднем можно принимать  = 0,2, тогда

                  (47)

Апериодическая составляющая тока КЗ от асинхронных двигателей не учитывается даже при определении ударного тока КЗ вследствие быстрого ее затухания.

Суммарное значение ударного тока КЗ с учетом электродвигателей определяют по формуле

                                                                     (48)

Прохождение тока КЗ вызывает нагрев проводников, а следовательно, изменение их сопротивлений. В установках напряжением до 1000 В необходимо учитывать изменение активного сопротивления проводников в со­ответствии с формулой

   (49)

где  - сопротивление проводника при нормальной температуре (до КЗ);  — поперечное сечение проводника;  — ток КЗ по предварительному расчету без учета нагрева;  — коэффициент, равный для меди 22 и для алюминия 5; — время действия тока КЗ;  — температура проводника до начала КЗ (принимают равной 50 °С).

Если суммарное индуктивное сопротивление короткозамкнутой цепи , то его влиянием на ток КЗ можно пренебречь, полагая. Иногда, например, в сетях с глухозаземленной нейтралью, токи однофаз­ного КЗ оказываются меньше значений, достаточных для срабатывания аппаратов защиты. Поэтому в подобных сетях необходимо определять минимальное значение токов КЗ, ко­торое соответствует току замыкания фазы на заземленный корпус или ну­левой провод. При этом необходимо, чтобы наименьший ток КЗ не менее чем в 3 раза превышал номинальный ток соответствующей плавкой встав­ки.

Расчет токов короткого замыкания в установках постоянного тока

На промышленных предприятиях устройства постоянного тока су­ществуют в виде сетей электроснабжения внутризаводского электрического транспорта и сетей электролизных установок. Системы постоянного тока для цепей сигнализации и диспетчеризации в расчет не принимаются из-за малой мощности.

Процессы при КЗ в сетях постоянного тока различного назначения на промышленных предприятиях одинаковые. Поэтому ограничимся рас­смотрением явлений при КЗ и расчетом токов КЗ в сетях внутризавод­ского электрического транспорта. Токи КЗ в тяговых устройствах возни­кают, так же как и в установках переменного тока, вследствие пробоя изоляции и соединения изолированного полюса с заземлением. Местами повреждения могут являться оборудование электроподвижного состава, контактная сеть (через изоляторы при их повреждении или перекрытии от возникающих перенапряжений), электрооборудование тяговых подстан­ций и выпрямительных устройств, постов секционирования и питающих линий постоянного тока.