Расчёт токов КЗ в электрических сетях до 1кВ

В системах электроснабжения промышленных предприятий электрические сети до 1 кВ имеют наибольшую протяженность, поэтому на них приходится большая доля возникающих КЗ. В связи с этим коммутационная и защитная аппаратура, токоведущие части электроустановок и т.д. должны надёжно работать в режимах КЗ. Основные положения методики определения токов КЗ в сетях напряжением выше 1 кВ справедливы и для сетей до 1 кВ. Однако расчет токов КЗ в сетях до 1 кВ имеет ряд особенностей.

1) Обычно мощность понизительных трансформаторов, от которых получают питание сети низкого напряжения, значительно меньше суммарной номинальной мощности генераторов питающей электрической системы. Поэтому питающую систему в таких случаях считают источником с неизменной ЭДС с нулевым внутренним сопротивлением. Это условие соблюдается практически всегда, если установленная мощность понижающих трансформаторов, питающих место КЗ, удовлетворяет требованию

(3.35)

где - мощность питающей системы.

В данном случае периодическая составляющая тока КЗ является неизменной во времени.

2) При составлении схем замещения учитывают влияние активных сопротивлений короткозамкнутой цепи (трансформаторов, линий, шин, трансформаторов тока, автоматических выключателей, контактов аппаратов и т.д.). Переходные сопротивления контактов могут быть также учтены (для распределительных щитов на подстанциях 15 мОм; для первичных цеховых распределительных пунктов и на зажимах аппаратов, питаемых радиальными линиями от щитов ТП или от магистралей, 20 мОм; для вторичных цеховых распределительных пунктов и на зажимах аппаратов, питаемых от первичных распределительных пунктов, 25 мОм).

3) Во многих случаях учитывают влияние нагрева проводников токами КЗ на активное сопротивление внесением поправки. Зная ток КЗ, найденный приближённо (без учёта влияния нагрева проводников), и поперечное сечение проводника короткозамкнутой цепи, определяют повышение температуры проводника, вызванное прохождением токаКЗ, и активное сопротивление нагретого проводника. После этого уточняют расчёт повторением его при изменившихся активных сопротивлениях отдельных участков цепи КЗ. Изменившееся сопротивление находят по формуле:

(3.36)

где - сопротивление проводника при начальной температуре , °С (до КЗ), мОм; s - поперечное сечение проводника, мм²; - ток КЗ из предварительного расчёта без учёта нагрева (предполагается постоянным), кА; т - коэффициент, равный для меди 22 и для алюминия 5; t – время КЗ, с.

Начальное значение периодической составляющей трёхфазного тока КЗ:

(3.37)

Ударный ток КЗ, а также наибольшее действующее значение ударного тока за первый период от начала процесса КЗ, определяют из следующих выражений:

(3.38)

(3.39)