В данной статье речь пойдет о вычислении ударного тока к.з. в сети свыше 1 кв, согласно РД 153-34.0-20.527-98.
При выборе аппаратов и проводников учитывают ударный ток к.з. наступающий через 0,01 с с момента возникновения короткого замыкания.
Ударным током (iуд.) принято называть наибольшее возможное мгновенное значение тока к.з (см. рис.5 [Л1, с.11]).
![Ударный ток кз](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/Ris5-30082020.png)
Расчет ударного тока к.з. для схемы с последовательным включением элементов
Для схем с последовательным включением элементов ударный ток к.з. определяется по выражению 5.16 [Л3, с.48]:
![Ударный ток кз для схем с последовательным включением элементов](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/formula5.16-30082020.png)
где:
- Iп.о – начальное значение апериодической слагающей трехфазного тока к.з.
- Kуд – ударный коэффициент для времени t = 0,01 с, определяется по одной из следующих выражений 5.17 – 5.19 [Л3, с.48]:
![Расчет ударного коэффициента для схем с последовательным включением элементов](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/formula5.17-30082020.png)
Если же Xэк/Rэк > 5, допускается определять ударный коэффициент по выражению 5.20 [Л3, с.48]:
![Расчет ударного коэффициента](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/kud-30082020.png)
Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з, определяется по выражению 65 [Л1, с.9 и 74] и по выражению 5.11 [Л3, с.46]:
![Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/Ta-30082020.png)
где:
- Хэк и Rэк – соответственно суммарное индуктивное и активное сопротивления схемы от источника питания до места к.з.
- ω = 2πf = 2*3,14*50 = 314 – угловая частота (f = 50 Гц – частота сети).
Для ориентировочных расчетов значение Та можно определять по таблице 3.8 [Л2, с.150].
![Таблица 3.8 - Значения постоянной времени затухания апериодической состовляющей тока кз и ударного коэффициента](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/tablisa3.8-30082020.png)
Расчет ударного тока к.з. для схемы с разветвленным включением элементов
Для схем с разветвленным включением элементов, ударный ток к.з. определяется по такой же формуле 5.16 как и при схеме с последовательном включении элементов:
![Ударный ток кз для схем с разветвленным включением элементов](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/formula5.16-30082020.png)
Ударный коэффициент определяется по следующим выражениеям 5.17а – 5.18а [Л3, с.46]:
![Расчет ударного коэффициента для схем с разветвленным включением элементов](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/formula5.17a-30082020.png)
При Xэк/Rэк > 5, ударный коэффициент определяется по аналогичной формуле как и при схеме с последовательным включением элементов:
![Расчет ударного коэффициента](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/kud-30082020.png)
где: Та.эк – эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з, определяется по выражению 67 [Л1, с.9 и 74] и по выражению 5.13 [Л3, с.47]:
![Та.эк – эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/Ta.ek-30082020.png)
где:
Хэк и Rэк – соответственно суммраное индуктивное и активное сопротивления, полученные из схемы замещения, составленной из индуктивных и активных сопротивлений, поочередным исключением из нее сначала всех активных, а затем всех индуктивных сопротивлений.
Для схемы последовательного включения так и для схемы разветвленного включения согласно п.5.3.3 [Л3, с. 45].
![Определение апериодической составляющей тока к.з согласно пункта 5.3.3 РД 153-34.0-20.527-98](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/p.5.3.3-30082020.png)
При определении Та (Та.эк) необходимо учитывать, что синхронные машины вводяться в расчетную схему индуктивным сопротивлением обратной последовательности – Х2(ном) и сопротивлением обмотки статора при нормальной рабочей температуре – Rа.
Для асинхронных двигателей учитывается индуктивное сопротивлением обратной последовательности – Х2(ном) равное сверхпереходному индуктивному сопротивлению Х”.
Сверхпереходное сопротивление электродвигателя и сверхпереходное ЭДС междуфазное в относительных единицах, можно определить по таблице 5.2 [Л4, с.14]:
![Таблица 5.2 - Сверхпереходное сопротивление электродвигателя и сверхпереходное ЭДС междуфазное в относительных единицах](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/tablisa5.2-30082020.png)
Соотношения x/r для различных элементов сети приведены ниже [Л1, с.75].
![Соотношения x/r для различных элементов сети](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/x_r-30082020.png)
Расчет ударного тока к.з. с учетом влияния синхронных и асинхронных электродвигателей
Согласно п.5.6.3 [Л3, с.54] ударный ток к.з. от синхронных и асинхронных электродвигателей определяется по выражению 5.16 [Л3, с.48]:
![Ударный ток кз с учетом влияния синхронных и асинхронных электродвигателей](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/formula5.16-30082020.png)
где: Kуд – ударный коэффициент цепи двигателя, определяется согласно гл. 5.6 [Л3, с.54] и таблиц 2.74 — 2.75 [Л5].
![Значения ударных коэффициентов асинхронных и синхронных двигателей](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/tablisa2.74-30082020.png)
Также для ориентировочных расчетов ударный коэффициент для двигателей, связанных непосредственно с местом кз через линейные реакторы или кабельные линии можно определить согласно таблицы 6.3 (стр.213) типовой работы №192713.0000036.02955.000АЭ.01 «Релейная защита элементов сети собственных нужд 6,3 и 0,4 кВ электростанций с турбогенераторами» Атомэнергопроект.
Данные двигатели объединяются в один эквивалентный двигатель суммарной мощности ΣРном.дв., со средними расчетными параметрами, значения которых приведены в таблице 6.3.
![Ударный ток кз с учетом влияния синхронных и асинхронных электродвигателей](https://raschet.info/wp-content/uploads/2020/08/tablisa6.3-30082020.png)
Литература:
- Беляев А.В. Как рассчитать ток короткого замыкания. Учебное пособие. 1983 г.
- Электрооборудование станций и подстанций. Второе издание. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. 1980 г.
- Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования — РД 153-34.0-20.527-98.
- Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты. Учебное пособие. Часть первая. И.Л.Небрат 1996 г.
- Справочная книга электрика. Григорьева В.И. 2004г.
Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных.
Политика конфиденциальности.