Назначение расчетов коротких замыканий

Последствия коротких замыканий

Природа возникновения коротких замыканий

Из многих причин возникновения коротких замыканий можно выделить несколько основных:

1) нарушение изоляции электрооборудования, вызываемое ее старением, загрязнением поверхности изоляторов, механическими повреждениями;

2) механические повреждения элементов электрической сети (обрыв провода линии электропередачи, падение опоры и т.п.);

3) перекрытие токоведущих частей птицами и животными;

4) ошибки оперативного персонала подстанций при проведении переключений.

Уменьшение количества КЗ в электрических системах связано со строгим соблюдением Правил технической эксплуатации электроустановок и повышением качества продукции электротехнической промышленности.

Можно выделить следующие последствия КЗ:

1. Системная авария, вызванная нарушением устойчивости системы. Это наиболее опасное последствие коротких замыканий, оно приводит к значительным технико-экономическим ущербам.

2. Термическое повреждение электрооборудования, связанное с его недопустимым нагревом токами КЗ;

3. Механическое повреждение электрооборудования, вызываемое воздействием больших электродинамических сил между токоведущими частями.

4. Ухудшение условий работы потребителей. При понижении напряжения, например, до 60-70% от номинального, в течение 1с и более возможен останов двигателей промышленных предприятий, что, в свою очередь может вызвать нарушение технологического процесса, приводящее к экономическому ущербу.

5. Наведение при несимметричных КЗ В соседних линиях связи и сигнализации ЭДС, опасных для обслуживающего персонала.

Наибольшая опасность при коротком замыкании угрожает элементам системы, прилегающим к месту его возникновения. В зависимости от места и продолжительности КЗ его последствия могут иметь местный характер (удаленное от источников питания КЗ) или отражаться на функционировании всей системы.

При проектировании и эксплуатации электроустановок и систем для решения многих технических вопросов и задач требуется предварительно произвести ряд расчетов, среди которых заметное место занимают расчеты электромагнитных переходных процессов и, в частности, процессов при внезапном коротком замыкании.

Под расчетом электромагнитного переходного процесса обычно понимают вычисление токов и напряжений в рассматриваемой схеме при заданных условиях. В зависимости от назначения такого расчета находят указанные величины для заданного момента времени или находят их изменения в течение всего переходного процесса.

Расчеты токов КЗ необходимы для:

1) определения условий работы потребителей в аварийных режимах;

2) выбора аппаратов и проводников и их проверки по условиям электродинамической и термической стойкости;

3) проектирования и настройки релейной защиты и автоматики;

4) сопоставления, оценки и выбора схемы электрических соединений;

5) проектирования и проверки защитных устройств;

6) определения влияния линий электропередачи на линии связи;

7) определения числа заземленных нейтралей и их размещения в ЭС;

8) анализа аварий.

Особенностью расчетов при решении задач, встречающихся в эксплуатации, является необходимость учета конкретных условий рассматриваемого переходного процесса. При проектировании часто ограничиваются приближенными данными. Поэтому в первом случае требуется большая точность.

2 Лекция 2. Общие указания к расчетам токов короткого замыкания

Содержание лекции: допущения при расчетах коротких замыканий, составление схем замещения и расчет их параметров. Система относительных единиц.

Цели лекции: знакомство со схемами замещения основных элементов электрических систем и их параметрами. Изучение системы относительных единиц.