Вопрос 1.3 Расчетные условия коротких замыканий

Расчетные условия КЗ – это наиболее тяжелые, но достаточно вероятные условия КЗ. Они формируются на основе опыта эксплуатации установок, анализа отказов электрооборудования, последствий КЗ и условий функционирования электроэнергетической системы. Расчетные условия КЗ определяются индивидуально для каждого элемента электрической сети (электроустановки) – электрических аппаратов, ЛЭП, кабелей, шин РУ.

Утяжеление расчетных условий может привести к неоправданным дополнительным затратам, если возникновение таких ситуаций маловероятно. Выбор легких расчетных условий может привести к нарушению электроснабжения потребителей.

В соответствии с ПУЭ допускается не проверять по режиму КЗ некоторые проводники и электрические аппараты, защищенные плавкими предохранителями, а также проводники и аппараты в цепях маломощных, неответственных потребителей, имеющих резервирование в электрической или технологической частях. При этом должны быть исключены возможности взрыва или пожара в электроустановках.

Расчетные условия КЗ включают в себя расчетную схему электроустановки, расчетный вид КЗ, расчетную точку КЗ, расчетную продолжительность КЗ.

Расчетная схема – упрощенная однолинейная схема электроустановки, используемая при расчете токов КЗ. Как правило, она включает в себя все элементы электроустановки и примыкающей к ней части энергосистемы исходя из условий, предусмотренных продолжительной работой электроустановки с перспективой не менее чем пять лет после ввода ее в эксплуатацию.

Расчетным видом короткого замыкания является:

а) трехфазное КЗ:

- при проверке электрических аппаратов и жестких проводников (вместе с поддерживающими и опорными конструкциями) на электродинамическую стойкость;

- при проверке проводников и электрических аппаратов на термическую стойкость;

б) двухфазное КЗ:

- при проверке гибких проводников на электродинамическую стойкость (тяжение, опасное сближение и схлестывание проводников);

- при проверке на термическую стойкость проводников и аппаратов в цепях генераторного напряжения электростанций, если оно обусловливает больший нагрев проводников и аппаратов, чем при трехфазном КЗ.

При проверке электрических аппаратов на коммутационную способность расчетным видом КЗ может быть трехфазное или однофазное КЗ в зависимости от того, при каком виде КЗ ток КЗ имеет наибольшее значение.

Двойные КЗ на землю в общем случае допускается не учитывать.

Расчетная точка КЗ – точка, находящаяся непосредственно с одной или с другой стороны от рассматриваемого элемента электроустановки в зависимости от того, когда для него создаются наиболее тяжелые условия в режиме КЗ.

При выборе и проверке выключателей нереактированных линий 6-35 кВ, отходящих от сборных шин распределительных устройств, расчетная точка выбирается за выключателем, считая от сборных шин.

В закрытых распределительных устройствах проводники и электрические аппараты, расположенные на реактированных линиях до реактора, проверяются исходя из того, что расчетная точка КЗ находится за реактором, если они отделены от сборных шин разделяющими полками, а реактор находится в том же здании и все соединения от реактора до сборных шин выполнены шинами.

При проверке кабелей на термическую стойкость расчетной точкой КЗ является:

• точка КЗ в начале кабеля (для одиночных кабелей одной строительной длины);

• точка КЗ в начале каждого участка нового сечения (для одиночных кабелей со ступенчатым сечением по длине);

• точка КЗ в начале каждого кабеля (для двух и более параллельно включенных кабелей одной кабельной линии).

Отступления от этих требований должны быть обоснованы.

Расчетная продолжительность короткого замыкания.

При проверке проводников и электрических аппаратов на термическую стойкость (и электрических аппаратов на коммутационную способность) в качестве расчетной продолжительности КЗ следует принимать минимально возможное время воздействия тока КЗ, определяемое путем сложения времени действия основной токовой защиты (с учетом действия автоматического повторного включения) t_РЗА, установленной у ближайшего к месту КЗ выключателя, и полного времени отключения этого выключателя
t_{В. ОТКЛ}

t_расч.К = t_РЗА + t_{В. ОТКЛ} .

При наличии зоны нечувствительности у основной защиты расчетную продолжительность КЗ следует определять путем сложения времени действия защиты, реагирующей на КЗ в указанной зоне, и полного времени отключения выключателя присоединения.

При проверке кабелей на невозгораемость при КЗ в качестве расчетной продолжительности КЗ следует принимать сумму времени действия резервной защиты и полного времени отключения выключателя присоединения.