Расчет токов короткого замыкания

Общие положения

1. Основной причиной нарушения нормального режима работы системы электроснабжения является возникновение КЗ в сети или в элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции или неправильных действий обслуживающего персонала. Для снижения ущерба, обусловленного выходом из строя электрооборудования при протекании токов КЗ, а так же для быстрого восстановления нормального режима работы системы электроснабжения необходимо правильно определять токи КЗ и по ним выбирать электрооборудование, защитную аппаратуру и средства ограничения токов КЗ.

При возникновении КЗ имеет место увеличение токов в фазах системы электроснабжения или электроустановок по сравнению с их значением в нормальном режиме работы. В свою очередь, это вызывает снижение напряжений в системе, которое особенно велико вблизи места КЗ.

2. В трехфазной сети различают следующие виды КЗ: трехфазные, двухфазные, однофазные и двойные замыкания на землю.

Трехфазные КЗ являются симметричными, т.к. в этом случае все фазы находятся в одинаковых условиях. Все остальные виды КЗ являются несимметричными, поскольку при каждом из них фазы находятся не в одинаковых условиях и значения токов и напряжений в той или иной мере искажаются.

Наиболее распространенным видом КЗ являются однофазные КЗ в сетях с глухои эффективно заземленной нейтралью. Значительно реже возникают двойные замыкания на землю, т. е. одновременно замыкание на землю различных фаз в различных точках сети, работающей с изолированной нейтралью.

3. Расчетным видом КЗ для выбора или проверки параметров электрооборудования обычно считают трехфазное КЗ. Однако для выбора или проверки уставок релейной защиты и автоматики требуется определение несимметричных токов КЗ.

Расчет токов КЗ с учетом действительных характеристик и действительных режимов всех элементов системы электроснабжения сложен. Поэтому для решения большинства практических задач вводятся допущения, которые не дают существенных погрешностей:

• *не учитывается сдвиг по фазе ЭДС различных источников питания, входящих в расчетную систему;
• *трехфазная сеть принимается симметричной;
• *не учитываются токи нагрузки;

не учитываются емкости, а следовательно, и емкостные токи в воздушных и кабельных сетях;

• *не учитывается насыщение магнитных систем, что позволяет считать постоянными и не зависящими от тока индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи;
• *не учитываются токи намагничивания трансформаторов.