Расчет тока короткого замыкания в сети 0,4 кВ

Примечание: Сумма импедансов нейтрального и фазного проводников называется Сумма сопротивлений нейтрального и фазного проводов называется сопротивлением линии.

Расчет тока короткого замыкания в сети 0,4 кВ

В соответствии с п. 3.1.8 Правил, сети должны быть защищены от токов короткого замыкания с минимально возможным временем срабатывания, при этом указывается, что защита должна быть проверена на наименьший номинальный ток короткого замыкания (далее — ток повреждения) по отношению к номинальному току срабатывания предохранителя или выключателя. (Более подробную информацию о выборе защиты от короткого замыкания см. в статье: Проектирование сети и выбор защитных устройств).

В сетях 0,4 кВ с непосредственно заземленным нейтральным проводником наименьшим током повреждения является ток однофазного повреждения.

Основные понятия и принцип расчета

Сама формула для расчета тока короткого замыкания проста, она выводится из закона Ома для полной цепи и выглядит следующим образом:

  • Uф — фазное напряжение электросети (230 В);
  • Zп-о — импеданс петли фаза-ноль в омах.

Что такое петля фаза-ноль? Это электрическая цепь, состоящая из фазного провода, нейтрального провода и обмотки трансформатора, к которой он подключен.

петля фаза-ноль

Сопротивление этой цепи называется сопротивление петли фаза-ноль.

Как вы знаете, существует три вида сопротивления: активный (R), реактивный (X) и сумма (Z). Для расчета тока короткого замыкания используйте импеданс, который можно определить из треугольника сопротивлений:

сопротивление петли фаза-земля

Примечание: Сумма импедансов нейтрального и фазного проводников называется импеданс линии питания.

Точный расчет импеданса петли нулевой фазы затруднителен, поскольку на ее сопротивление влияет множество различных факторов, начиная от переходного сопротивления контактных соединений, сопротивления внутренних компонентов защитного оборудования и заканчивая температурой окружающей среды. Поэтому в практических расчетах используются упрощенные методы расчета токов короткого замыкания, один из которых приведен ниже.

Для справки: Токи короткого замыкания обычно определяются только расчетным путем для новых или реконструируемых установок, на этапе планирования электрической сети и выбора защитных устройств. В существующей установке наиболее целесообразно определять ток короткого замыкания путем проведения измерений (либо путем прямого измерения тока короткого замыкания, либо путем косвенного измерения, т.е. измерения сопротивления петли фаза-нейтраль и последующего расчета тока короткого замыкания).

Метод расчета токов короткого замыкания

1) Определите импеданс линии питания до точки отказа:

  • Rл — Сопротивление активной линии, Ом;
  • Xл — реактивное сопротивление линии, Ом;

Примечание: Расчет выполняется для каждого участка линии с различным сечением и/или материалом проводника, а затем импедансы всех участков суммируются (Z(Zpl=Zл1+Zл2+…+Zlp).

Активное сопротивление линии определяется по формуле:

  • Lфо — Сумма длин фазного и нулевого проводов линии, Ом;
  • p — удельное сопротивление проводника (для алюминия — 0,028, для меди — 0,0175), Ом* мм 2 /м;
  • S — поперечное сечение проводника, мм 2 .

Примечание: формула приведена в предположении, что сечения и материал фазных и нулевых проводов линии одинаковы, в противном случае расчеты следует проводить по этой формуле для каждого провода отдельно с последующим суммированием их сопротивлений.

Реактивное сопротивление линии определяется по формуле:

2) Определите сопротивление питающего трансформатора

Сопротивление трансформатора зависит от многих факторов, таких как мощность, конструкция трансформатора и, прежде всего, способ соединения обмоток. Для упрощения расчетов сопротивление трансформатора при однофазном коротком замыкании принимается равным (Ztr(1)) можно узнать из приведенной ниже таблицы:

Сопротивление питающего трансформатора при однофазном коротком замыкании

3) Рассчитайте ток короткого замыкания

Ток однофазного короткого замыкания можно определить по следующей формуле:

  • Uф — напряжение между фазами в вольтах (для сети 0,4 кВ возьмем 230 В);
  • Ztr(1) — Сопротивление трансформатора питания при однофазном коротком замыкании, в омах (из таблицы выше);
  • Z l — импеданс линии питания (нейтральной линии) от трансформатора питания до места короткого замыкания, в Ом.

Пример расчета тока короткого замыкания

В качестве примера мы будем использовать следующую упрощенную однолинейную схему:

Пример однолинейной схемы для расчета тока короткого замыкания

  1. Определите импеданс линии питания до точки короткого замыкания

Как видно на схеме, в сети три участка, расчет сопротивления необходимо выполнить для каждого участка отдельно, а затем сложить рассчитанные сопротивления всех участков.

  • Раздел 1
  • Раздел 2
  • Раздел 3

Таким образом, сопротивление линии питания (нулевой фазы) от трансформатора питания до точки короткого замыкания будет полным сопротивлением:

  1. Определите импеданс трансформатора

Как видно из схемы, источником питания является трансформатор мощностью 160 кВА в схеме звезда-звезда с нейтральной точкой. Определите сопротивление трансформатора в соответствии с приведенной выше таблицей:

  1. Рассчитайте ток короткого замыкания

Нашли ли вы эту статью полезной? Или, может быть, вы У меня все еще есть вопросы? Пишите в комментариях!

Вы не нашли статью по интересующей вас теме тема, связанная с электротехникой? Пишите нам сюда. Мы ответим на ваши вопросы.

Не менее важным является номинальная мощность источника напряжения. Этот критерий позволяет оценить и рассчитать энергетическую мощность для неисправностей, вызванных токами короткого замыкания. Одновременно определяется величина этих токов и продолжительность действия. Кроме того, учитывается длина цепи, количество линий и количество подключенных потребителей, которые значительно увеличивают импеданс. Однако при слишком большой мощности даже самая надежная схема не выдержит нагрузки и перегорит.

Зачем рассчитывать токи повреждения

При проектировании энергосистемы инженеры используют различные компьютерные программы, книги, графики и таблицы. Они используются для анализа работы схемы в режиме холостого хода, расчета токов при номинальной нагрузке и в условиях неисправности.

Как рассчитать ток короткого замыкания

Особую опасность представляют возможные аварии, при которых возникают неисправности, вызывающие необратимые повреждения оборудования. Наиболее распространенные ситуации возникают, когда проводники с разными потенциалами вступают в контакт друг с другом, вызывая короткое замыкание трансформатора. В этом случае токопроводящие части и предметы, вызвавшие короткое замыкание, имеют минимальное электрическое сопротивление.

Основным параметром этого режима является ток короткого замыкания. Его возникновение обусловлено несколькими причинами:

  • Неисправности в работе автоматических защитных устройств.
  • Техническое устаревание оборудования, вызывающее повреждение изоляции и короткие замыкания.
  • Разряды молнии, вызывающие высокое напряжение, и другие природные элементы.
  • Ошибки, допущенные обслуживающим персоналом, который не может определить ток.

Каждая электрическая цепь рассчитана на определенную номинальную нагрузку. Токи короткого замыкания многократно превышают это значение, создавая высокую температуру, которая выжигает самые слабые места сети и оборудования. Это заканчивается пожаром и полным разрушением. В то же время компоненты схемы подвергаются механическим воздействиям.

Чтобы избежать подобных ситуаций во время эксплуатации, специальные меры принимаются еще на этапе проектирования. Сначала проводятся теоретические расчеты токов короткого замыкания для определения вероятности возникновения и величины. Полученные данные используются для дальнейшего планирования и выбора силового оборудования и защитных компонентов. Степень точности расчетов может быть различной, в зависимости от уровня надежности создаваемой защиты.

Евгений, я в своей статье написал, что буду рассчитывать ток короткого замыкания по РД 153-34.0-20.527-98.

Расчет тока короткого замыкания (пример)

31 января 2013 года. Область применения: Релейная защита и автоматика, Электротехническая лаборатория

Как рассчитать ток короткого замыкания

Здравствуйте, уважаемые читатели и посетители страницы «Записки электрика».

На моем сайте есть статья о коротких замыканиях и их последствиях. Я привел примеры из собственной практики.

Поэтому, чтобы минимизировать последствия таких аварий и инцидентов, необходимо правильно выбрать электрооборудование. Но чтобы выбрать его правильно, нужно знать, как рассчитать токи короткого замыкания.

В сегодняшней статье я покажу на реальном примере, как можно рассчитать ток короткого замыкания, или ток короткого замыкания для краткости.

Я понимаю, что у многих из вас нет необходимости делать расчеты, так как этим обычно занимаются либо проектировщики в организациях (компаниях) с разрешениями, либо студенты, пишущие семестровые или дипломные работы. Последнее мне особенно понятно, потому что, будучи студентом (еще в 2000 году), я очень сожалел, что в сети нет таких сайтов. Эта публикация также будет полезна энергетикам и электрикам для повышения уровня их самообразования или для освежения в памяти материала, который был ранее.

Кстати, я уже приводил пример расчета защиты асинхронного двигателя. Если вы хотите узнать это, перейдите по этой ссылке и прочитайте.

Так что давайте перейдем к делу. Несколько дней назад на нашем заводе произошел пожар на кабельной трассе возле сборочного цеха №10. Выгорел почти весь кабельный лоток с проходящими там силовыми и контрольными кабелями. Вот фото с места событий.

Кабельная трасса после пожара

raschet_tokov_korotkogo_closing_calculation_of_short_circuit_current_2

Я не буду сильно вдаваться в «дебрифинг», но у моего руководства возник вопрос о срабатывании главного автоматического выключателя и его соответствии номинальному току для защищаемой линии. Проще говоря, их интересовал ток короткого замыкания на конце входящей кабельной линии, где и произошел пожар.

raschet_tokov_korotkogo_ zamknięaniya_calculation_of_short_circuit_current_1

Конечно, цеховые электрики не предоставили проектную документацию для расчетов тока короткого замыкания для этой линии, и мне пришлось самому сделать все расчеты, которые я выкладываю в открытый доступ здесь.

Сбор данных для расчета токов короткого замыкания

Генераторная установка № 10, расположенная вблизи места пожара, питается через рубильник A3144 600 (A) медным кабелем SBG (3×150) от понижающего трансформатора напряжения № 1 10/0,5 (кВ) мощностью 1000 (кВА).

raschet_tokov_korotkogo_ zamknięaniya_calculation_of_short-circuit_currents_4

Не удивляйтесь, у нас до сих пор в эксплуатации находится множество подстанций с нейтралью с изоляцией 500 (В) или даже 220 (В).

Скоро я напишу статью о том, как установить счетчик в сети 220 (В) и 500 (В) с изолированным нулевым проводником. Не пропустите новую статью — подпишитесь на рассылку.

К понижающему трансформатору 10/0,5 (кВ) подводится силовой кабель ААШв (3х35) от высоковольтной распределительной трансформаторной подстанции 20.

raschet_tokov_korotkogo_zokaniya_calculation_of_short_circuit_current_5

Некоторые пояснения по расчету тока короткого замыкания

Я хотел бы сказать несколько слов о самом процессе короткого замыкания. Во время короткого замыкания в цепи возникает переходный процесс, обусловленный наличием в цепи индуктивностей, которые препятствуют быстрому изменению тока. По этой причине ток короткого замыкания во время переходного процесса можно разделить на 2 составляющие:

  • периодическое (возникает в начальный момент и не уменьшается до отключения электроустановки от защиты)
  • Апериодическая составляющая (появляется в начальный момент и быстро уменьшается до нуля в конце переходного процесса)

Ток короткого замыкания рассчитываю в соответствии с РД 153-34.0-20.527-98.

В данном нормативном документе указано, что расчет тока короткого замыкания может быть выполнен приблизительно, но при условии, что погрешность расчета не превышает 10%.

Я рассчитаю токи короткого замыкания в относительных единицах. Я приближу значения элементов схемы к базовым условиям с учетом коэффициента трансформации силового трансформатора.

Цель — испытать главный автоматический выключатель A3144 с номинальным током 600 (A) на коммутационную способность. Для этого необходимо определить токи трехфазного и двухфазного короткого замыкания на конце кабельной линии.

Пример расчета тока короткого замыкания

Примите напряжение 10,5 кВ в качестве базового и определите опорную мощность энергосистемы:

Нарисуйте принципиальную схему источника питания.

raschet_tokov_korotkogo_zokaniya_calculation_of_short_circuit_6

На этой схеме определите все элементы схемы и их параметры. Также не забудьте указать точку, где нам нужно найти ток короткого замыкания. Я забыл отметить его на приведенной выше схеме, поэтому объясню его словами. Он находится за низковольтным проводом SBG (3×150) перед блоком 10.

Затем составьте альтернативную схему, заменив все элементы вышеуказанной схемы активными и пассивными сопротивлениями.

При расчете периодической составляющей тока короткого замыкания игнорируйте активное сопротивление кабеля и воздушных линий. Для более точных расчетов я учту сопротивление на кабельных линиях.

raschet_tokov_korotkogo_ zamknięaniya_calculation_of_short_circuit_7

Зная базовые мощности и напряжения, найдите базовые токи для каждого шага преобразования:

raschet_tokov_korotkogo_zokaniya_calculation_of_short_circuit_11

Теперь мы должны найти реактивное и активное сопротивления каждого элемента цепи в относительных единицах и рассчитать общее эквивалентное сопротивление цепи от источника питания (энергосистемы) до точки отказа. (отмечено красной стрелкой).

Определите эквивалентное реактивное сопротивление источника (системы):

raschet_tokov_korotkogo_zokaniya_calculation_of_short-circuit_current_9

Определите реактивное сопротивление кабельной линии 10 (кВ):

raschet_tokov_korotkogo_zokaniya_calculation_of_short_circuit_10

  • Ho — удельное индуктивное сопротивление кабеля ААШв (3х35) взято из справочника А.А. по электроснабжению и электрооборудованию. Федоров, том 2, таблица 61.11 (измеряется в Ом/км)
  • l — длина кабельной линии (в километрах)

Определите активное сопротивление кабельной линии с напряжением 10 (кВ):

raschet_tokov_korotkogo_ zamknięaniya_calculation_of_short-circuit_current_14

  • Ro — удельное сопротивление кабеля ААШв (3х35) приведено в Руководстве по эксплуатации электрооборудования электроснабжения и электрооборудования А.А. Федоров, том 2, таблица 61.11 (измеряется в Ом/км)
  • l — длина кабельной линии (в километрах)

Определим реактивное сопротивление двухобмоточного трансформатора 10/0,5 (кВ):

raschet_tokov_korotkogo_zokaniya_calculation_of_short-circuit_current_12

  • tc% — напряжение короткого замыкания трансформатора 10/0,5 (кВ) мощностью 1000 (кВА), берем из книги А.А. Федоров по электроснабжению и электрооборудованию, таблица 27.6.

Определите реактивное сопротивление кабельной линии 0,5 кВ:

raschet_tokov_korotkogo_ zamknięaniya_calculation_of_short_circuit_15

  • Ho — удельное сопротивление для кабеля СБГ (3х150) взято из книги «Электропитание и электрооборудование», А.А. Федоров, таблица 61.11 (измеряется в Ом/км)
  • l — длина кабельной линии (в километрах)

raschet_tokov_korotkogo_ zamknięaniya_calculation_of_short_circuit_16

  • Ro — удельное сопротивление для кабеля СБГ (3×150) взято из справочника А.А. Федоров по электроснабжению и электрооборудованию, таблица 61.11 (измеряется в Ом/км)
  • l — длина кабельной линии (в километрах)

Определите общее эквивалентное сопротивление от источника питания (энергосистемы) до места повреждения:

raschet_tokov_korotkogo_closing_calculation_of_short-circuit_current_17

Найдите периодическую составляющую тока трехфазного замыкания:

raschet_tokov_korotkogo_closing_calculation_of_short-circuit_currents_18

Найдите периодическую составляющую двухфазного тока короткого замыкания:

raschet_tokov_korotkogo_ zamknięaniya_calculation_of_short_circuits_19

Результат расчета тока короткого замыкания

Итак, мы рассчитали ток двухфазного замыкания на конце кабельной линии 500 (В). Это составляет 10,766 (кА).

Главный автоматический выключатель A3144 имеет номинальный ток 600 (A). Соленоидный расцепитель установлен на 6000 (A) или 6 (кА). Поэтому можно сделать вывод, что в случае короткого замыкания на конце входящей кабельной линии (в моем примере из-за пожара), автоматический выключатель надежно сработал и отключил неисправный участок цепи.

Значения трехфазных и двухфазных токов также можно использовать для выбора настроек реле защиты и автоматики.

В данной статье я не проводил расчеты импульсного тока короткого замыкания.

P.S.. Приведенный выше расчет был отправлен моему руководству. Для грубых расчетов он будет вполне хорош. Конечно, низкую сторону можно было бы рассчитать более детально, учитывая сопротивление контактов автоматического выключателя, контактные соединения кабельных выводов с шинами, сопротивление дуги в точке короткого замыкания и т.д. Я напишу об этом в другой раз.

Если вам нужны более точные расчеты, вы можете использовать специальные программы на компьютере. Их много в Интернете.

83 Комментарии на «Расчет тока короткого замыкания (пример)»

Спасибо за полезную информацию (напомнила мне о моей диссертации), думаю, особенно для аспирантов.

Все это, конечно, хорошо, но почему-то я всегда думал, что ток — это отношение вольт к омам, а не амперов к омам. Не могли бы вы уточнить размеры?

Извините, это верно. Вы просто не ввели единицу измерения в счетчик.

Иван, видите ли, этот расчет производится в относительных единицах. Поэтому искомые величины являются безразмерными, за исключением конечного значения тока, которое получается путем деления тока (кА) на безразмерную величину, в результате чего получается размерность (кА).

Вы допускаете серьезную ошибку в своих расчетах.
Расчетный режим на стороне 0,4 кВ — однофазное замыкание на землю. (Очевидно, вы измерили сопротивление петли фаза-нуль).
Тогда расчет производится по другой методологии.
И согласно моим расчетам, ток короткого замыкания составит

6200A. Избирательность — это не вариант. Коэффициент чувствительности должен быть не менее 1,2. А если он хороший, то 1,6.

Сергей, вы ошибаетесь. Во-первых, минус составляет 500 (В), во-вторых, это изолированный нейтральный проводник, где замыкание на землю не вызывает срабатывания защитного устройства из-за низкого тока замыкания на землю. В-третьих, расчеты производятся при подведении высокой стороны к низкой. В конце я написал, что ток короткого замыкания на стороне 500 (В) можно рассчитать более детально, учитывая сопротивление контактов автоматического выключателя, контактные соединения кабельных наконечников с шинами, сопротивление дуги в месте повреждения и т.д.

Расчет тока однофазного замыкания на землю в сетях 400 (В) с заземлением нейтрали несколько отличается.

В этом случае я с вами согласен. Он не изучил материал тщательно. Поэтому по привычке я думал, что низкая сторона — это обычная сеть 0,4 кВ с глухим заземлением нейтрали. Это то, на что я надеялся. Для цепи с изолированной нейтралью применяются ваши расчеты. Точность этих расчетов я не подсчитывал.

Можно ли выполнить расчеты тока короткого замыкания, не зная тока короткого замыкания на шинах подстанции 20?

Саша, вам все равно понадобятся данные (см. проект) о мощности или токе короткого замыкания питающей подстанции. Если у вас все еще нет этих данных, то расчет производится на подстанции, от которой питается ПС-20, т.е. в энергосистеме, и поверьте, все данные там есть, и они вам их предоставят.

Какую книгу вы использовали для расчетов?

Евгений, я написал в статье, что буду рассчитывать ток короткого замыкания по РД 153-34.0-20.527-98.

Я начинающий дизайнер, хотелось бы уточнить некоторые моменты. В каких случаях токи короткого замыкания на стороне низкого напряжения следует учитывать при выборе сечения проводников и автоматических выключателей? И нужно ли учитывать дополнительные токи от двигателей или задвижек на низкой стороне. Вот пример, у меня есть ТЭЦ 6/0,4 на НН около 80 задвижек с номинальной мощностью 0,85 — 1,2 кВт и, конечно, для каждой задвижки автоматический выключатель на линии. Проектировщик обосновал свой выбор сечения проводников и выключателей следующим образом: «При НН сечение кабеля следует выбирать по току нагрузки + 5 — 10 %, автоматический выключатель следует выбирать по току нагрузки, ток отключения должен быть немного больше пускового тока, а селективность по току повреждения, отключение сразу без задержки», т.е. он не учитывал ток повреждения в сечении кабеля, не учитывал дополнительный ток и т.д.
В каком случае при выборе сечения кабеля следует учитывать дополнительные токи и значение минимального и максимального тока короткого замыкания?
И есть ли вообще необходимость рассматривать их на LV?

Здравствуйте, в первой формуле ошибка, нельзя взять корень из напряжения.

Изучайте электротехнику, вы заблуждаетесь.

Что такое МКБ, как было определено ее числовое значение? При определении реактивного импеданса эквивалентного источника (системы)

Это ток короткого замыкания на шинах подстанции, взятый из проекта или от владельцев подстанции.

Добрый день, Коллеги, пожалуйста, приведите расчеты тока короткого замыкания для сети с глухо заземленной нейтралью.

Доброе утро Коллеги, пожалуйста, уточните, где находится базовое значение мощности?

Все вроде бы правильно, за исключением одного момента!
Ошибка в первой формуле, но ошибка в рисунке, а не в расчете, корень напряжения нужно убрать.

Спасибо, Егор. Я не заметил. Да, действительно, под корнем должно быть только 3. Редактор формул, должно быть, распространил корень на все выражение.

Она составляет 10,766 (кА).
Главный автоматический выключатель A3144 имеет номинальный ток 600 (A). Его соленоид отключения установлен на 6000 (A) или 6 (кА).
Если вы позволите, я спрошу:
Является ли 6 кА максимальным значением? Почему же он должен отключиться при токе 10 кА?
И еще одно. Чтобы рассчитать ток короткого замыкания в обычной квартирной розетке, необходимо знать ток короткого замыкания на шинах трансформаторной подстанции, питающей данный дом. Да?

Дмитрий, 6 кА — это установленное значение электромагнитного расцепителя. Электродинамическое сопротивление короткого замыкания A3144 составляет 32-50 (кА), что является предельным (максимальным) током коммутации. Это означает, что в случае короткого замыкания в блоке ток короткого замыкания в цепи составит около 10,7 кА в точке K2, то есть автоматический выключатель должен надежно сработать и отключить неисправный участок.

Для жилых помещений также можно рассчитать или использовать специальный прибор для измерения петли фаза-ноль, например, MZC-300. Из своего опыта могу сказать, что для домов (квартир) достаточно автоматического выключателя на 4,5 кА, так как линии от трансформаторной подстанции до дома и от распределительного щита до квартир довольно длинные и имеют высокое активное сопротивление, что ограничивает токи короткого замыкания до 0,5-1,5 (кА), а часто и меньше.

Во-первых, я хотел бы поблагодарить вас за ваши комментарии. Они очень полезны.

Во-вторых, у меня есть вопрос, который вы частично включили в свой последний комментарий. В АВ пишут характеристику «трудоспособность». (Isc). Это, как я теперь понимаю, «электродинамическое сопротивление». Связано ли это как-то с «уставкой электромагнитного отключения»?

Для подключения дачи к воздушной линии, правильно ли будет поставить D32 Isc=15kA в мини-бокс, который находится наверху и к которому нет легкого доступа. В распределительном щите за счетчиком — АВ C32 Isc=10kA. Групповые автоматические выключатели являются обычными — класса B, C с номинальным током 6-20A.

Обеспечит ли он селективность и электробезопасность? Возможно, есть лучший (более дешевый) вариант?

Что делать, если нет проекта с данными по току короткого замыкания для шин подстанции? Что делать? Еще одним вопросом является возможность базовой нагрузки системы. Например, есть две газовые электростанции мощностью 1 МВт, но одна из них работает с 60% нагрузкой1 (600 кВт), а другая находится в режиме ожидания. Должен ли я взять фактическую мощность, которая составляет 600 кВт?

Мощность — это полная мощность одной электростанции, а не фактическая мощность.

вот в чем вопрос…
расчет импульсного тока короткого замыкания на отходящих шинах трансформаторной подстанции 10(6)/0,4 кВ

Здравствуйте!
Объясните подробно момент с Sn=1 при определении реактивности (Xt) двухобмоточного тр-ра проводника — почему Sn=1?

Спасибо автору за такой отличный «учебник», в котором все подробно объясняется. Пожалуйста, опубликуйте больше таких примеров из реальной жизни. Они очень полезны.
Спасибо!

Павел, спасибо за поддержку.

В формуле для определения реактивного сопротивления трансформатора базовая единица мощности выражается в МВА, что означает, что мощность трансформатора также должна быть выражена в той же единице. Мощность трансформатора равна 1000 (кВА) или 1 (МВА), поэтому используйте формулу 1.

Здравствуйте!
Я решаю задачу по промышленной энергетике и запутался. Мне нужно проверить сборные шины на термическую стабильность. В учебниках и в интернете в формулах для этого появляется значение In0 (начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания), а у меня в задаче токи I»(3) и I∞(3). Где знак бесконечности — заданный ток, а где двойные перевернутые запятые — неясно. Как рассчитать тепловое сопротивление по этим двум токам?
Пожалуйста, помогите мне.

Извините за неуклюжий вопрос, но при расчете Iб трансформатора используются полные Амперы или килоАмперы?
А в данном примере — ВЛ-10 это, как я понимаю, линейная схема (т.е. от подстанции до ТП)? Что произойдет, если вы врежетесь в существующую воздушную линию 10? Как рассчитать параметры ВЛ-10?

Здравствуйте, у меня важный вопрос, который может быть интересен многим здесь присутствующим — нужно ли рассчитывать КЗ на стороне 0,4 кВ для выбора кабелей и проводов? ведь в ПУЭ п.1.4.2 не написано, что расчеты КЗ должны проводиться для таких целей. И поэтому кабель не следует испытывать на термическую и электродинамическую стойкость.

Здравствуйте Из вашего опыта проектирования какой максимальный кз ток в частном секторе, при условии что подстанция воздушная алюминиевая голая линия 16кв мм, расстояние 500м-1км, есть ли смысл брать автоматические выключатели 6кА для дома или достаточно 4.5кА?

2Victo
По моему опыту, короткое замыкание на 0,4 и 220 В не считается «нагрузкой» для основного расчета. Рассчитайте потребляемую мощность дома и поставьте немного больше автоматических выключателей.

Виктор, учитывая расстояние и сечение проводов питания, 4,5 (кА) будет достаточно.

За Виктора:
19.01.2015 в 03:00

В этих условиях необходимо учитывать не то, выдержит ли автоматический выключатель ток короткого замыкания, а то, сработает ли он?

Если учитывать только активное сопротивление провода, то для воздушной линии длиной 500-1000 м

(500…1000) метров * 0,027 Ом * кв.мм/м /16 кв.мм ≈ 0,8…1,7 Ом

При однофазном коротком замыкании ток протекает как по фазному, так и по нейтральному проводнику.

Без учета сопротивления системы и индуктивного сопротивления проводов воздушной линии ток короткого замыкания в установившемся режиме составит

240 В / (1,6…3,4) Ом ≈ 70…150 A

Чтобы соответствовать требованиям безопасности для непрямого контакта, мгновенный ток отключения должен быть меньше минимального тока короткого замыкания. Получается, что автоматический выключатель с характеристикой «С», без выбора шунтирующего токового расцепителя, может иметь номинальный ток не более 6 А. Для номинального тока 10 A требуется выбор остаточного тока менее 70 A. Миниатюрный автоматический выключатель с характеристикой «B» имеет номинальную нагрузку до 13 A без отбора или 16 A с отбором для остаточного тока.
Чтобы определить допустимые номиналы для автоматических выключателей, обратитесь в электротехническую лабораторию для измерения фактического сопротивления петли фаза-земля. Если лаборатория недоступна, по крайней мере, грубую оценку сопротивления петли фаза-нуль следует сделать по падению напряжения на нагрузке. Вам понадобятся вольтметр и клеммметр. Отключите нагрузки, особенно те, которые включаются неожиданно, например, холодильник. Измерьте напряжение холостого хода Uxx на розетке. Включите активную нагрузку с максимальной мощностью, разрешенной договором с коммунальной компанией. Чем выше ток нагрузки, тем точнее измерение. Измерьте ток нагрузки In и напряжение розетки под нагрузкой Un. Повторите измерения Uxx и Un несколько раз, так как нагрузка на соседей также не постоянна. Сопротивление петли фаза-нуль Z=(Uxx-Un)/In. Однако это очень приблизительная оценка.

Можете ли вы написать, как рассчитать мощность короткого замыкания. У меня короткое замыкание на воздушной линии это известно — напряжение, ток. фаза на фазу короткое замыкание. Ток в этих фазах разный. как рассчитать мощность на результирующие потери?

Здравствуйте!
Можете ли вы рассчитать токи короткого замыкания в 9-этажном жилом доме, буду очень благодарен!

Здравствуйте, у меня вопрос. Когда вы нашли в первой формуле для базовых токов базовую мощность, заданную в МВА, напряжение должно быть в мегавольтах, поэтому базовый ток должен быть в мегаамперах. Мощность вашей базовой линии составляет 100 МВА, что означает 100000 кВА. Тогда токи базы будут больше 5500 кА.

Пожалуйста, сообщите мне, на какой подстанции произошел этот инцидент, мне это нужно для моей магистерской диссертации, спасибо.

Александр, я не могу назвать вам название подстанции из-за политики компании по распространению информации.

Если взять корень из напряжения в первой формуле, то значения будут другими, все уменьшится, и вы получите А, а не кА.

Пожалуйста, если вас не затруднит, помогите мне решить эту проблему. Определите ударный ток короткого замыкания, если ток короткого замыкания в шинах тяговой подстанции составляет 8600 А, а напряжение 6000 В. ( Мне очень нужно решение этой проблемы или я буду выброшен) ПОЖАЛУЙСТА.

Уважаемый автор. Не могли бы вы поделиться ссылкой на книгу. В тех, что есть в сети, нет вкладки 61.11 c сопротивлением проводников и кабелей.

Этот расчет токов КЗ не РД 153-34.0-20.527-98 и даже не gost_28249-93_(2003) — это что-то из серии альтернативных нововведений автора.

Подскажите, пожалуйста, какую программу (хорошую) можно использовать для расчета тока короткого замыкания?

Ярослав, я не могу сказать тебе сразу. В моем арсенале есть несколько простых программ, но в основном я стараюсь все рассчитывать вручную. Поищите в Интернете, там есть много программ.

Здравствуйте, вы пишете:
Главный автоматический выключатель A3144 имеет номинальный ток 600 (A). Соленоидный расцепитель установлен на 6000 (A) или 6 (кА). Поэтому можно сделать вывод, что в случае короткого замыкания на конце входящей кабельной линии (в моем примере из-за пожара) автоматический выключатель, вероятно, сработал и отключил неисправный участок цепи.

Я понимаю, что автоматический выключатель сработал в результате короткого замыкания, так что же вызвало пожар? Если автоматический выключатель сработал правильно в результате короткого замыкания, кабель не мог быть причиной пожара (в 80% случаев). А если короткое замыкание было вызвано пожаром, какие вопросы у совета есть к автоматическому выключателю? )))

Доброе утро, коллеги.

В связи с этим примером я хотел бы кое-что уточнить в соответствии с пунктом 1.7.104 ПУЭ. Как проверить сопротивление заземляющего устройства? Как рассчитать сопротивление контактов и общий ток замыкания на землю, чтобы найти R заземляющего устройства? Может быть, есть какие-то примеры или расчеты, пожалуйста, дайте ссылку конкретно по IT-сетям для 0,6 кВ.

Доброе утро!
Объясните, пожалуйста, почему в формулах Hk1 и Rk1 значения X0 и R0 разные, а называются одинаково «Удельное сопротивление для кабеля ААШв (3х35) взято из справочника по электрическому и электротехническому оборудованию А.А. Федорова, табл. 61.11 (измеряется в Ом/км).
Кабель тот же, количество жил и сечение то же, номер таблицы в справочнике тот же (справочник скачан, но таблицы там почему-то нет)… Я не понимаю.

Michael, Ro и Ho — активное и пассивное сопротивления кабеля соответственно. Просто я не совсем точно расшифровал их в описании, но, тем не менее, все понятно, потому что идея заключается в том, чтобы сначала рассчитать реактивное сопротивление кабельной линии, а затем активное сопротивление. Эти значения не одинаковы и могут быть найдены в разных справочниках. В качестве одного из примеров я указал на учебник А.А. Федоров. У Федорова есть несколько томов, возможно, вы смотрите не тот!

При расчете сопротивления по стандартным формулам, известным из физики, может быть допущена ошибка, связанная с неодинаковым номинальным напряжением в момент короткого замыкания для разных частей цепи. Выбрав такую опорную мощность, можно значительно упростить расчеты и повысить их точность.

Формулы для расчета токов трехфазного замыкания

Токи короткого замыкания в трехфазных системах рассчитываются для конкретного случая.

Из-за индуктивности проводника, в котором происходит короткое замыкание, ток короткого замыкания не изменяется мгновенно, а увеличивается по определенным законам. Для того чтобы метод расчета тока короткого замыкания дал очень точный расчет, все основные величины, введенные в расчетные формулы, должны быть рассчитаны.

Для этого часто требуются дополнительные формулы или использование специального программного обеспечения. Благодаря новейшим компьютерным технологиям мы можем выполнять сложные расчеты за долю времени.

Методы расчета тока короткого замыкания могут быть расширены с помощью специального программного обеспечения. В этом случае можно использовать компьютерную программу, которую может написать любой квалифицированный программист.

Если параметры короткого замыкания в трехфазной сети рассчитываются вручную, для получения точного результата этой величины используется формула:

Xvn — сопротивление между точкой короткого замыкания и шинами.
Xsystem — сопротивление всей системы до шин источника.
Uc — напряжение на шинах системы.

Если в расчете отсутствует какое-либо значение, его можно рассчитать с помощью дополнительных формул или использовать компьютерную программу.

Когда требуется расчет короткого замыкания для сложной разветвленной сети, эквивалентная схема должна быть преобразована. Чтобы максимально упростить расчеты, схема показана с одним сопротивлением и источником тока.

Для упрощения схемы необходимо:

  1. Сложите все значения сопротивлений электрических цепей, соединенных параллельно.
  2. Сложите сопротивления, соединенные последовательно.
  3. Вычислите результирующее сопротивление, сложив все сопротивления, соединенные параллельно и последовательно.

1 Соберите исходные данные для трансформатора:

Расчет токов короткого замыкания

Дата25 марта 2015 года. Авторk-igor

Расчет тока короткого замыкания

Сегодня я хотел бы представить методику расчета токов короткого замыкания. Самое главное без воды и каждый из вас сможет использовать его с минимальными усилиями, а некоторые из вас также получат мою следующую программу, с которой расчет будет еще проще.

Это вторая статья, посвященная токам короткого замыкания. В первой статье я обратил внимание на защиту протяженных электрических сетей и на то, что в таких сетях выбор защит от токов короткого замыкания иногда может быть затруднен. Для этого и существует дизайнер, чтобы решать такие проблемы.

Теория расчета токов короткого замыкания приведена в следующих документах:

2 РД 153-34.0-20.527-98 (Руководство по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования).

3 A.V. Беляев (Выбор оборудования, защиты и кабелей в сетях 0,4 кВ).

Я не нашел в Интернете места, где все было бы подробно описано от «А» до «Я».

Я думаю, вы согласитесь, что токи короткого замыкания нелегко рассчитать, поскольку проектировщик не всегда знает всю необходимую информацию. Данный метод расчета является упрощенным, поскольку в нем не учитывается сопротивление контактов автоматических выключателей, предохранителей, шин и трансформаторов тока.

Возможно, позже я учту все эти сопротивления, но, на мой взгляд, эти значения мало влияют на конечный результат.

Последовательность расчета тока короткого замыкания.

1 Соберите исходные данные для трансформатора:

Ukz — напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

Pc — потери короткого замыкания трансформатора, кВт;

Увн — Номинальное напряжение средней обмотки понижающего трансформатора; кВ;

Унн (Эль) — Номинальное напряжение низковольтной обмотки понижающего трансформатора; В;

Эф — напряжение низковольтной фазной обмотки понижающего трансформатора; В;

Snt — номинальная мощность трансформатора, кВА;

Zt — Полное сопротивление понижающего трансформатора однофазному току короткого замыкания, мΩ;

Активные и индуктивные реактивности трансформаторов 6(10)/0,4 кВ, мΩ

Активное и индуктивное сопротивления трансформаторов 6(10)/0,4 кВ, мОм

2 Соберите предварительные данные о линии электропередачи:

Тип, сечение кабеля, количество кабелей;

L — длина линии, м;

Хо — индуктивное сопротивление линии, мΩ/м;

Zpt — общее сопротивление петли фаза-земля от трансформатора до места замыкания на землю, измеренное во время испытаний или рассчитанное, мОм/м;

Значение сопротивления петли фаза-земля для кабеля или жгута проводов

Значение сопротивления фазной/ненулевой петли кабелей или жгута проводов.

3 Другие данные.

Куд — является фактором влияния.

Ударный фактор

После сбора исходных данных можно приступать непосредственно к расчетам.

Активное сопротивление понижающего трансформатора, мΩ:

Активное сопротивление понижающего трансформатора

Активное сопротивление трансформатора

Индуктивное сопротивление понижающего трансформатора, мΩ:

Индуктивное сопротивление трансформатора

Индуктивное сопротивление трансформатора

Активное сопротивление линии электропередачи, мОм:

Индуктивное сопротивление линии питания, мОм:

Общее активное сопротивление, мОм:

Полное индуктивное сопротивление, мОм:

Импеданс, мΩ:

Импеданс

Ток трехфазного короткого замыкания, кА:

Ток трехфазного короткого замыкания

Ток трехфазного короткого замыкания

Ток трехфазного повреждения, кА:

Перенапряжение тока трехфазного короткого замыкания

Пиковый ток трехфазного повреждения

Ток однофазного повреждения, кА

Ток однофазного короткого замыкания

Ток однофазного замыкания

После расчета токов короткого замыкания можно приступать к выбору защитных устройств.

На этом основана моя новая программа для расчета токов короткого замыкания. С помощью программы все расчеты могут быть выполнены гораздо быстрее и с минимальным риском ошибки, которая может возникнуть при ручных расчетах. Это все еще бета-версия, но я думаю, что это рабочая версия программы.

Внешний вид программы:

Программа расчета тока короткого замыкания

Программа для расчета токов короткого замыкания.

Ниже в программе содержатся все необходимые таблицы для выбора нужных параметров трансформатора и линии электропередачи.

Также вместо программы я включил пример своего расчета, чтобы вы могли быстро суметь составить расчет и представить его во все заинтересованные инстанции.

Стоит добавить, что у меня есть еще одна небольшая программа — интерполяция. Удобно, например, найти удельную нагрузку квартиры при заданных значениях.

Интерполяция

Жду ваших отзывов, пожеланий, предложений и разъяснений.
Продолжение будет представлено в виде видеообзора модифицированной версии.
Следует ли учитывать сопротивление распределительного устройства при расчете коротких замыканий?

Здравствуйте, дорогие друзья! В этой статье вы узнаете, что такое ток короткого замыкания, каковы его причины и как его рассчитать. Короткое замыкание возникает, когда токоведущие части с разными потенциалами или фазами соединяются вместе. Короткое замыкание может также возникнуть на корпусе устройства, имеющего соединение с землей. Это явление также характерно для электрических сетей и потребителей.

Полезные короткие замыкания

Казалось бы, очевидно, что короткое замыкание крайне неприятно, неприятно и нежелательно. В лучшем случае это может привести к отключению напряжения на объекте, срабатыванию защитных устройств, а в худшем — к перегоранию проводов или даже пожару. Следовательно, все усилия должны быть направлены на то, чтобы избежать этой неприятности. Однако на практике имеет смысл расчет токов короткого замыкания. Было изобретено множество технических средств, работающих в режиме высокого тока. Примером может служить обычный сварочный аппарат, особенно аппарат дуговой сварки, который во время работы замыкает электрод на землю. Другой вопрос, что эти режимы кратковременны, и мощность трансформатора позволяет ему выдерживать такие перегрузки. Во время сварки огромный ток (измеряемый десятками ампер) протекает в месте соединения электрода с торцом, выделяя достаточно тепла, чтобы расплавить металл на месте и создать прочный сварной шов.

Сохранить статью?
Услуги электромонтажа в Москве