Глава 9. Расчет токов короткого замыкания

При аппроксимировании приведенных результатов получена формула для определения суммарного переходного сопротивления при КЗ в точках К_г—К^.

_к,=

2,5 Д

К² +320а

(9.40)

где S_HOMT — номинальная мощность трансформатора цеховой ТП, кВА; К — коэффициент ступени КЗ; а — расстояние между фазами сети в месте КЗ, мм Для первичных цеховых распределительных щитов и пунктов, а также на зажимах аппаратов, питаемых по радиальным линиям от щитов подстанций или главных магистралей, К = 2; для вторичных цеховых распределительных пунктов и шкафов на зажимах аппаратов, питаемых от первичных распреде­лительных пунктов, К= 3; для аппаратуры, устанавливаемой непосредствен­но у электроприемников, питающихся от вторичных распределительных пунктов, К = 4. При магистральной схеме цеховой сети переходные сопротив­ления определяют по формуле (9.40), а при радиальной R_ncp « 1,5 R^^

При расчете токов КЗ в цепь короткого замыкания вводят также индуктив­ные сопротивления трансформаторов тока и катушек максимального тока ав­томатических выключателей, значения которых принимают по справочным

или заводским данным.

Шинопровод ШМА

Т оки короткого замыкания вы­числяют для выбора и проверки то-коведущих устройств и аппаратов цеховой сети на устойчивость дей­ствию КЗ. Независимо от режима нейтрали в цеховых сетях наиболее тяжелым режимом является трех­фазное КЗ.

Шинопровод ШРА

Преобразование схемы замеще­ния чаще всего сводится к опреде­лению суммарного сопротивления цепи КЗ путем сложения последо­вательно соединенных активных и индуктивных сопротивлений п эле­ментов, так как сети до 1 кВ имеют одностороннее питание:

(9.41)

*^=Хл; r_z=f,r_r

Ток трехфазного КЗ вычисляют по формуле

Рис. 9.4. Характерная схема цеховой элект­рической сети для расчета токов КЗ

и_ш

Jb,fiTT7,

то³.

(9.42)

9.3. Короткое замыкание в сетях до 1 к В

341

Влияние асинхронных двигателей, подключенных непосредственно к месту КЗ, можно ориентировочно учесть увеличением значения /_к на 4/_д (1_а — сум­марный номинальный ток двигателей). При этом /_к увеличивается не более чем на 10 %.

Ударный ток трехфазного КЗ определяют по формулам (9.23), (9.32). Зна­чение к в сетях до 1 кВ меньше, чем в сетях выше 1 кВ, из-за большого ак­тивного сопротивления цепи КЗ, которое вызывает быстрое затухание апери­одической составляющей тока КЗ. Значение ударного коэффициента можно определить по специальным кривым, а также расчетом в зависимости от от­ношения х_Т I г_г или по постоянной времени затухания апериодической со­ставляющей 7_а = х_ъ I (йг_г

В приближенных расчетах при определении / на шинах цеховых ТП мощ­ностью 400-1000 кВА можно принимать k_yR = 1,3, а для более удаленных то­чек сети к_уй « 1. Влияние асинхронных двигателей, подключенных непосред­ственно к месту КЗ, на / можно ориентировочно учесть увеличением значения найденного / на (4—7) /_д.

Особую сложность составляет расчет однофазных токов КЗ в сетях до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, когда ток однофазного КЗ может оказаться меньше значений, достаточных для надежного срабатывания зашиты цеховых сетей (автоматических выключателей или предохранителей). В таких сетях ток однофазного замыкания, равный утроенному току нулевой последовательнос­ти, определяют по формуле

^ук --Чо - /,„ _ч2 ,„ _ч2 ' (9.43)

^(2/;, +r_0L y + ilx^ + x_os У

где r_ls, jc_1s — суммарные активное и индуктивное сопротивления прямой по­следовательности цепи КЗ; r_0I, x_ov — суммарные активное и индуктивное со­противления нулевой последовательности.

Ток однофазного замыкания на землю для надежного срабатывания защи­ты в установках, не опасных по взрыву, должен не менее чем в 3 раза превы­шать номинальный ток соответствующей плавкой вставки.

При определении токов КЗ в сетях напряжением до 1 кВ следует учитывать, что цеховые ТП выпускаются комплектными и их оборудование (шкафы вы­сокого и низкого напряжения с установленными в них выключателями, транс­форматорами тока, шинами и другими элементами) рассчитано на длительный нормальный режим работы и отвечает требованиям устойчивости к токам КЗ в сети низкого напряжения трансформатора данной мощности. Если в цехо­вой электрической сети применяются комплектные магистральные и распре­делительные шинопроводы, то подбор их по номинальному току позволяет, как правило, удовлетворить и требованиям устойчивости к действию тока КЗ.

Расчет токов КЗ следует выполнять в случаях совместного питания сило-

342