Допущения при расчетах токов к.з.

Виды коротких замыканий и общая характеристика.

Короткими замыканиями (к.з.) называют замыкания между фазами (фазными проводниками электроустановок), замыкания фаз на землю (нулевой провод) в сетях с глухо- и эффективно-заземлёнными нейтралями, а также витковые замыкания в электрических машинах.

Короткие замыкания возникают при нарушении изоляции электрических цепей. Причины таких нарушений различны:

- старение и вследствие этого пробой изоляции,

- обрывы проводов с падением на землю,

- механические повреждения изоляции кабельных линий при земляных работах,

- удары молнии в линии электропередач,

- неудовлетворительный уход за электрооборудованием,

- перенапряжения (особенно в сетях с незаземленными или резонансно-заземленными нейтралями),

- неправильные действия обслуживающего персонала (например, ошибочное отключение разъединителя в цепи с током).

В трёхфазных электроустановках возникают трёзфазные и двухфазные к.з. Кроме того, в трехфазных сетях с глухо- и эффективно-заземлёнными нейтралями дополнительно могут возникать также однофазные и двухфазные кз на землю (замыкание двух фаз между собой с одновременным соединением их с землёй).

При трехфазном к.з. все фазы электрической сети оказываются в одинаковых условиях, поэтому его называют симметричным. При других видах кз фазы сети находятся в разных условиях, в связи с чем векторные диаграммы токов и напряжений искажены. Такие кз называют несимметричными.

Расчеты токов к.з. необходимы для:

- сопоставления, оценки и выбора главных схем электрических соединений электростанций и подстанций;

- выбора электрических аппаратов;

- оценки поведения потребителей при аварийных условиях, определения допустимости того или иного режима;

- проектирования и настройки устройств релейной защиты и автоматики;

- проектирования заземляющих устройств;

- определения влияния на линии связи;

- выбора разрядников;

- анализа аварий в электроустановках и в электрических системах;

- оценки допустимости и разработки методики проведения различных испытаний в электрических системах;

- анализа устойчивости работы энергосистем.

Допущения при расчетах токов к.з.

Расчет токов к.з. в крупной электрической системе представляет достаточно трудную задачу. В целях её упрощения обычно принимают ряд допущений, не вносящих существенных погрешностей в расчеты; к ним относятся:

- отсутствие качания генераторов (принимается, что в процессе к.з. генераторы вращаются синхронно);

- линейность всех элементов схемы (неучёт насыщения магнитных систем);

- приближенный учет нагрузок (все нагрузки представляются в виде постоянных по величине индуктивных сопротивлений);

- пренебрежение активными сопротивлениями элементов схемы при расчете токов к.з. (если ) и учет активных сопротивлений только при определении степени затухания апериодических составляющих токов к.з.;

- пренебрежение распределённой ёмкостью линий, за исключением случаев длинных линий и линий в сетях с малым током замыкания на землю;

- симметричность всех элементов системы, за исключением места к.з.;

- пренебрежение током намагничивания трансформаторов.

Указанные допущения, естественно, приводят к погрешностям в расчетах, однако погрешности обычно не превышают 2-5% (редко 10%).