Предмет и цель изучения модуля

4. ТОКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

4.1 Трехфазное короткое замыкание в цепи питающейся от источника бесконечной мощности

4.2 Расчет токов трехфазного короткого замыкания

4.3 Несимметричные короткие замыкания

4.4 Расчет несимметричных токов короткого замыкания в сельских электрических сетях

Пример 4.1

Вопросы для самопроверки

Лабораторная №4

Тест к модулю 4

Предмет и цель изучения модуля

Короткие замыкания (КЗ), как правило, сопровождаются увеличением токов в поврежденных фазах до величин, превосходящих в несколько раз номинальные значения.

Протекание токов КЗ вызывает повышенный нагрев элементов электроустановки. Нагрев может ускорить старение и разрушение изоляции, вызвать сваривание или выгорание контактов, потерю механической прочности шин и проводов и т. п. Проводники и аппараты должны без повреждений переносить нагрев токами КЗ, т. е. должны быть термически устойчивыми.

Протекание токов КЗ сопровождается, кроме того, значительными электродинамическими усилиями между проводниками. Если не принять должных мер, под действием этих усилий токоведущие части и их изоляция могут быть разрушены. Токоведущие части, аппараты, электрические машины должны быть сконструированы так, чтобы выдерживать без повреждений усилия, возникающие при КЗ, т. е. должны быть устойчивыми в электродинамическом отношении.

Для правильного выбора элементов электроустановок и их защиты необходимо уметь определять величину тока КЗ, знать физику процесса при их возникновении.

В результате изучения этого модуля вы будете

-понятие ударного тока КЗ;

-виды коротких замыканий, причины их возникновения;

-режимы работы нейтралей электроустановок;

-иметь представление о физической картине возникновения максимально возможного тока КЗ.

-составлять расчетные схемы электроустановок;

-составлять электрические схемы замещения;

-определять токи трехфазного, двухфазного и однофазного КЗ.

4. ТОКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

Коротким замыканием (КЗ) называется соединение между фазами, фазой и землей (нулевым проводом), непредусмотренные нормальными условиями работы сети.

В большинстве случаев причиной возникновения КЗ в системе является нарушение изоляции электрического оборудования вследствие износа изоляции, не выявленного своевременно при профилактических испытаниях, или из-за перенапряжений. КЗ могут быть вызваны ошибочными действиями обслуживающего персонала, механическими повреждениями кабельных линий, схлестыванием, набросом на провода или перекрытием птицами проводов воздушных линий.

Таблица 4.1

Вид КЗ	Поясняющая схема	Условное обозначение	Вероятность КЗ, %
Трехфазное		Ik(3)	5
Двухфазное		Ik(2)	10
Однофазное		Ik(1)	65
Двухфазное на землю		Ik(1,1)	20

При возникновении КЗ общее сопротивление цепи системы электроснабжения уменьшается, вследствие чего токи в ветвях системы резко увеличиваются, а напряжения на отдельных участках системы снижаются.

Короткие замыкания в трехфазных сетях разделяют на трех-, двух-, однофазные и двухфазные на землю а системы токов и напряжений получачаются искаженными. Трехфазное КЗ является симметричным, поскольку при нем все три фазы оказываются в одинаковых условиях. Все остальные виды КЗ являются несимметричными, поскольку фазы оказываются в разных условиях, а системы токов и напряжений получачаются искаженными

Относительная вероятность возникновения, условные обозначения вида КЗ и поясняющие схемы приведены в табл. 4.1

Величина тока однофазного замыкания на землю зависит от режима работы нейтралей электрической сети (см. лабораторную работу № 4.1).

Короткое замыкание сопровождается переходным процессом. Рассмотрим переходный процесс, возникающий при трехфазном КЗ в цепи, питающейся от источника бесконечной мощности.

Источником бесконечной мощности называется такой источник, на зажимах которого в нормальном режиме и при КЗ сохраняется симметричная и неизменная по величине трехфазная система напряжений. Угол φ между током и напряжением каждой фазы определяется соотношением активных и индуктивных сопротивлений всей цепи, включая нагрузку.

Короткое замыкание делит цепь на две части:

-правую - с сопротивлениями r₁ и х₁=ωL₁ в каждой фазе и

-левую - содержащую источник питания и сопротивления цепи КЗ r_к и х_к=ωL_к. Процессы обеих частей схемы при трехфазном КЗ протекают независимо.

Правая часть рассматриваемой цепи оказывается зашунтированной коротким замыканием, и ток в ней будет поддерживаться до тех пор, пока запасенная в индуктивности L энергия магнитного поля не перейдет в тепло, выделяющееся в активном сопротивлении r₁. Величина тока при активно–индуктивном характере сопротивление цепи не превысит тока нормального режима, который постепенно затухая до нуля, не представляет опасности для оборудования.

Рис.4.1 Трехфазное КЗ в цепи, питающейся от источника бесконечной мощности

Изменение режима в левой части цепи, содержащей источник питания, при наличии индуктивности L_к также сопровождается переходным процессом. Из курса ТОЭ уравнение этого процесса:

(4.1)

где i и U – мгновенное значение тока и напряжения рассматриваемой фазы.

Решение этого уравнения даст выражение для мгновенного значения тока в любой момент времени t от начала КЗ.

(4.2)

где U_m – амплитудное значение фазного напряжения источника;

z_k – полное сопротивление присоединенного к источнику участка цепи (цепи КЗ)

a – фазовый угол напряжения источника в момент t=0;

j_k– угол сдвига тока в цепи КЗ относительно напряжения той же фазы;

Т_а – постоянная времени цепи короткого замыкания,

(4.3)

Как видим из (4.2) полный ток КЗ слагается из двух составляющих: вынужденной, обусловленной действием напряжения источника (первый член в правой части уравнения), и свободной, обусловленной, изменением запаса энергии магнитного поля в индуктивности L_к (второй член).

Вынужденная составляющая тока КЗ имеет периодический характер с частотой, равной частоте напряжения источника. Называют эту составляющую обычно периодическим током КЗ. Амплитуда периодической составляющей тока КЗ обозначается как I_пм и определяется отношением U_m/z_k:

(4.4)

Угол сдвига φ_к между векторами тока и напряжения определяется соотношением индуктивных и активных сопротивлений цепи КЗ.

Для реальных цепей обычно x_k>>r_k и j _k=45¸ 90°

Свободная составляющая тока:

(4.5)

имеет апериодический характер изменения, на основании чего эту составляющую называют также апериодической составляющей тока КЗ.

Начальное значение апериодической составляющей тока КЗ в каждой фазе определяется по выражению (2) для момента времени t=0:

(4.6)

Здесь i _k0 – начальное значение тока КЗ, которое с учетом невозможности изменения тока в цепи с индуктивностью скачком равно

i ₀ – току предшествующего режима в данной фазе к моменту t=0. Значение периодической составляющей тока при t=0 определяется как:

(4.7)

Рассмотрим условия возникновения максимально возможного значения полного тока КЗ и его апериодической составляющей. Из (6) и (7) при Х_к>>r_к и φ_{к »} 90⁰ следует, что максимальное значение тока i_ао будет в случае, если напряжение в момент возникновения КЗ проходит через нулевое значение (α=0) и тока в цепи до КЗ нет, т.е. i ₀=0.

При этом i _n0=I_nm. Кривая изменения тока при условии максимального значения апериодической составляющей тока выглядит следующим образом:

Максимальная величина мгновенного значения тока наступает через 0,01 с после начала процесса КЗ. Она носит название ударного тока и обозначается i_у.

Величина ударного тока определяется выражением (2) для момента времени t=0.01 с

i

(4.8)

или

i ,

(4.9)

где k_у – ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени цепи КЗ:

(4.10)

Переходный процесс при питании цепи от источника бесконечной мощности завершается после затухания апериодической составляющей тока, и далее полный ток КЗ равен его периодической составляющей, неизменной по амплитуде.

Действующее значение тока для произвольного момента времени КЗ равно:

периодической составляющей

;

(4.11)

апериодической составляющей

;

(4.12)

полного тока КЗ

.

(4.13)

Рис. 4.2 Изменение тока трехфазного короткого замыкания и его составляющих для случая возникновения максимального значения апериодичесой составляющей

Расчеты токов КЗ производятся для выбора или проверки параметров электрооборудования, а также для проверки уставок релейной защиты и автоматики. Основная цель расчета состоит в определении периодической составляющей тока КЗ для наиболее тяжелого режима работы сети. Учет апериодической составляющей производится приближенно, исходя из допущения, что она имеет максимальное значение в рассматриваемой фазе.

Расчет токов КЗ как при проектировании систем и элементов электроснабжения, так и при анализе работы существующих систем преследует две цели:

-определение максимально возможных токов КЗ для проверки проводников и аппаратов на термическую и динамическую стойкость к токам КЗ, для выбора мер по ограничению токов КЗ или времени их действия;

-определение минимально возможных токов КЗ для проверки чувствительности защиты, правильного выбора систем и параметров срабатывания защиты и определения максимально возможного времени срабатывания защиты.

Особенностью расчета токов КЗ в сельских электрических сетях является:

- необходимость учитывать активные и индуктивные сопротивления всех элементов цепи КЗ;

- при питании от энергосистемы не учитывается затухание периодической составляющей тока КЗ ввиду большой электрической удаленности генераторов;

- при питании от маломощных местных генераторов напряжением выше 1000 В затухание периодической составляющей тока КЗ не учитывается, если мощность генератора превышает мощность питающего трансформатора в пять и более раз;

- при питании от автономных или аварийных генераторов напряжением 0,4 кВ затухание учитывается независимо от мощности генератора.

1. Для рассматриваемой электрической системы составляется расчетная схема.

Под расчетной схемой понимают упрощенную однолинейную схему с указанием всех элементов электроустановки и их параметров, которые влияют на величину тока КЗ (мощности источников питания, средне номинальные значения ступеней напряжения, паспортные данные электрооборудования) и расчетные точки, в которых необходимо определить токи КЗ.

На расчетной схеме указываются номинальные параметры (напряжение, мощности, сопротивления) отдельных элементов.

В целях упрощения расчетов для каждой электрической ступени напряжения на расчетной схеме вместо ее действительного напряжения на шинах указывают среднее напряжение U_срном, кВ, согласно следующей шкале:

Uном, кВ	0,22	0,38	6	10	35	110	220
Uсрном, кВ	0,23	0,38	6,3	10,5	37	115	230

На расчетной схеме сети намечают точки, в которых необходимо рассчитать токи КЗ. Затем для выбранной точки КЗ составляют эквивалентную электрическую схему замещения.

2. По расчетной схеме составляется электрическая схема замещения. Схемой замещения называется схема, соответствующая по своим параметрам расчетной схеме, в которой все электромагнитные (трансформаторные), связи заменены электрическими. На рис. 4.3 приведен пример расчетной схемы, а на рис. 4.4 – соответствующая ему схема замещения.
3. После составления схемы замещения необходимо определить ее параметры. Параметры схемы замещения определяются в зависимости от выбранного метода расчета токов КЗ в именованных или относительных единицах. Формулы для определения параметров схемы замещения приведены в табл. 4.2.
4. Далее схему замещения путем постепенного преобразования (последовательное или параллельное сложение, преобразование треугольника в эквивалентную звезду и др.) необходимо привести к простейшему виду так, чтобы источник питания был связан с точкой КЗ одним результирующим сопротивлением Z_РЕЗ., (см. преобразования схемы на примере 4.1). Преобразования схемы замещения производятся для каждой точки КЗ отдельно.
5. Зная результирующее сопротивление до точки КЗ, по закону Ома определяют токи КЗ.
6. При необходимости определяют апериодическую составляющую тока КЗ (в сельских электрических сетях питающихся от энергосистемы ее обычно не учитывают, т.к. она успевает затухнуть к моменту отключения тока КЗ выключателем), ударный ток, периодическую составляющую в отдельных ветвях схемы (распределение тока КЗ).

Рис. 4.3. Расчетная схема сети

Рис. 4.4. Схема замещения к расчетной схеме рис 4.1

Таблица 4.2

Элемент электроустановки	Исходный параметр	Именованные единицы, Ом	Относительные единицы, о.е.
Генератор	;
Электрическая система
	;
Трансфор-матор	Uk%; DPКЗ; SНТ	; ;	; ;
Линии электропередачи	xo; Ro;l

,

(4.14)

где I_кзб – ток КЗ, приведенный к базисной ступени напряжения;

U_б – напряжение базисной ступени напряжения.

Если напряжение ступени КЗ отличается от напряжения принятого при расчете за базисное напряжение, полученный ток КЗ необходимо привести к реальному напряжению ступени КЗ по выражению:

,

(4.15)

где U_срн – напряжение ступени КЗ.

	(4.16)
	(4.17)
	(4.18)

Определяется по выражению (4.9) с учетом (4.10), а постоянная времени Т_а по выражению аналогичному (4.11) для результирующих сопротивлений до точки КЗ.

(4.21)

В трехфазных сетях могут возникать следующие виды несимметричных КЗ: двухфазные КЗ; одно- и двухфазные КЗ на землю – расчеты несимметричных КЗ, так же как и расчеты других несимметричных режимов в электрических системах (обрывы проводов, работа по системе “два провода — земля” и т.п.), удобно производить с помощью метода симметричных составляющих, основы которого излагаются в курсе теоретической электротехники. Вспомним основные положения этого метода. Суть его состоит в том, что любую несимметричную систему токов или напряжений, состоящую из трех векторов А, В, С , можно заменить тремя симметричными системами векторов прямой А₁, В₁, C₁, обратной А₂, В₂, C₂ нулевой А₀, В₀, C₀ последовательностей, т.е. для каждой из трех фаз имеем:

	(4.22)
	(4.23)
	(4.23)

Здесь комплексное число а=е^j120˚ - оператор фазы, умножение на который любого вектора равносильно повороту этого вектора на 120° в прямом направлении (против часовой стрелки). Оператор фазы позволяет выразить векторы симметричной системы через вектор какой-либо одной фазы, принятой за основную (в нашем случае – фаза А).

Векторы системы прямой последовательности равны по величине и сдвинуты друг относительно друга на 120° в направлении прямого чередования фаз (образуют симметричную уравновешенную систему). Векторы системы обратной последовательности равны по величине и сдвинуты друг относительно друга на 120° в направлении обратного чередования фаз (образуют симметричную уравновешенную систему). Векторы системы нулевой последовательности совпадают по направлению и равны по величине, образуют симметричную, но неуравновешенную систему.

Следовательно, геометрическая сумма векторов

прямой последовательности равна нулю:

;

(4.24)

обратной последовательности равна нулю:

;

(4,25)

нулевой последовательности не равна нулю:

.

(4.26)

Отдельные симметричные составляющие фазы А можно определить через фазные величины

;	(4.27)
;	(4.28)
.	(4.29)

Все приведенные уравнения справедливы как для токов, так и для напряжений при несимметричных режимах трехфазных установок.

При трехфазном металлическом КЗ напряжение в месте КЗ равно нулю.

При несимметричных КЗ напряжение в месте КЗ не равно нулю, симметричные составляющие его в месте КЗ определяются в соответствии со вторым законом Кирхгофа:

;	(4.30)
;	(4.31)
,	(4.32)

где — результирующая ЭДС прямой последовательности источников питания (фазное значение); Z_1рез, Z_2рез, Z_0рез результирующие сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей цепи КЗ.

Для расчета несимметричных КЗ возникает необходимость составления схем замещения прямой, обратной, а при КЗ на землю - и нулевой последовательности. Так как все генераторы создают только симметричную трехфазную систему ЭДС прямой последовательности, то в схемах замещения указывается только ЭДС прямой последовательности источников питания и симметричные составляющие напряжения в месте КЗ.

При расчетах несимметричных КЗ составляются схемы замещения отдельных последовательностей, в каждую из которых входят все элементы, по которым при данном несимметричном КЗ проходят токи соответствующих последовательностей.

Схема замещения прямой последовательности составляется так же, как для расчета симметричного трехфазного КЗ. Она сворачивается относительно точки КЗ, и определяется результирующее сопротивление прямой последовательности X_1рез.

Схема замещения обратной последовательности состоит из сопротивлений обратной последовательности. При этом следует учесть, что сопротивления обратной и прямой последовательностей ЛЭП, реакторов, трансформаторов равны между собой, т.е. x₁=x₂, r₁=r₂, z₁=z₂. У вращающихся машин токи обратной последовательности создают магнитный поток статора, вращающийся с двойной частотой по отношению к ротору, и в общем случае у них x₁≠x₂ в приближенных расчетах принимаются синхронных машин x₂≈x"_d.

Схема замещения нулевой последовательности необходима при расчетах токов коротких замыканий на землю. В эту схему вводятся только те элементы расчетной схемы, по которым могут протекать токи нулевой последовательности, а именно: системы с заземленными нейтралями, силовые автотрансформаторы и трансформаторы с заземленными нейтралями, ЛЭП и кабели, соединяющие их. Сопротивления нулевой последовательности у всех элементов сети значительно отличаются от сопротивлений прямой последовательности.

Сопротивления нулевой последовательности трансформаторов зависят от схемы соединения обмоток и конструкции магнитопровода.

При KЗ на землю токи нулевой последовательности попадают в обмотки ВН трансформаторов, имеющих заземленную нейтраль. Они трансформируются на сторону НН и замыкаются, протекая по обмоткам НН, соединенным в треугольник, не вытекая за его пределы. По этой причине сопротивление обмоток НН трансформаторов, соединенных по схеме треугольника, вводится в схему замещения нулевой последовательности трансформаторов с заземленными нейтралями.

Сопротивления ЛЭП в схеме замещения нулевой последовательности отличаются по величине от тех значений, которые они имели в схеме замещения прямой последовательности.

Индуктивное сопротивление нулевой последовательности двухцепных линий больше, чем одноцепных, за счет наличия взаимной индуктивности между цепями, которая сказывается при расстоянии между ними до 400 — 500 м.

Решая систему уравнений (4.30 – 4.32), получим общее выражение для любого вида КЗ, а именно

.

(4.33)

В таблице (4.3) приведены значения коэффициентов, для расчета токов КЗ по уравнению (4.33).

Таблица 4.3

Вид короткого замыкания	Коэффициенты
	m(n)	ZД(n)
Трехфазное	1	0
Двухфазное		Z1рез
Однофазное	3	Z1рез+ Z0рез

Сопротивления обратной последовательности, как указывалось выше для всех элементов сети, кроме генераторов, равно сопротивлению прямой последовательности. Поэтому если КЗ произошло в сети, питающейся от энергосистемы, то сопротивлением генераторов можно пренебречь и считать Z_1рез=Z_0рез.

Тогда отношение тока двухфазного КЗ к току трехфазного КЗ составит:

.

(4.34)

Т.е. зная ток трехфазного КЗ ток двухфазного КЗ можно найти по соотношению

(4.35)

При тех же условиях отношение тока однофазного КЗ к току трехфазного КЗ:

.

(4.36)

Следовательно, сила тока однофазного КЗ будет зависеть от сопротивления нулевой последовательности:

Электрические сети всех напряжений необходимо проверять на чувствительность срабатывания защиты при минимальных токах короткого замыкания. Такими токами в зависимости от режима нейтрали сети могут быть токи двухфазного короткого замыкания (чаще всего для сетей 10 – 35 кВ), которые определяются по формуле (4.35).

Как показывают расчеты и опыт эксплуатации сетей напряжением ниже 1000 В, наименьшими токами короткого замыкания в них являются токи однофазных коротких замыканий в наиболее удаленной точке (за большим сопротивлением). Ток однофазного короткого замыкания определяется по приближенной формуле

,

(4.37)

где Z_Т – полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус. Это сопротивление зависит от мощности трансформаторов и схемы соединения обмоток и принимается по табл. 4.2;

Z_П – сопротивление петли “фазный провод–нулевой провод”. Если фазный и нулевой провода разного сечения, то полное сопротивление петли

,

(4.38)

где r_0Ф, х_0Ф, r_0Н, х_0Н – удельные сопротивления фазного и нулевого провода соответственно.

По формуле (4.37) можно определять ток однофазного КЗ в случае, если мощность трансформатора 10/0,4 кВ не менее чем в 50 раз меньше мощности трансформатора питающей подстанции (в этом случае можно принять шины 10 кВ трансформатора за источник бесконечной мощности). Если соотношение мощностей трансформаторов меньше указанной величины, то необходимо учитывать сопротивление линии 10 (35) кВ и вычислять однофазный ток КЗ по формуле

,

(4.39)

где – сопротивление линии 10 (35) кВ.

Таблица 4.4

Примечание: в таблице обозначены схемы соединения обмоток: “звезда – звезда с нулем - Y/Y₀”; “звезда – зигзаг - Y/Z₀”

Определить токи КЗ в схеме электроснабжения населенного пункта, расчетная схема которого приведена на рис. 4.3.

Решение: Расчет токов короткого замыкания проведем в относительных единицах. За базисную ступень напряжения принимаем ступень напряжения, на которой находится точка короткого замыкания, за базисную мощность S_б=100 МВ·А.

Рис. 4.3. Расчетная схема населенного пункта к примеру 4.1

Рис. 4.4. Схема замещения к примеру 4.1

Определим параметры схемы замещения.

1. Система:

Х₁=Х_с=S_б/S_кз=100/200=0,5.

2. Линии:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

3. Трансформаторы:

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Преобразуем схему замещения относительно точек КЗ:

Z_рез.1=Z₁+Z₂+Z₃=j0,5+0,573+j0,67+0,206+j1,864=0,779+j3,034;
Z_рез.2=Z_рез.1+Z₄=0,779+ j3,034 + 2,616 + j2,324=3,395+j5,358;
Z_рез.3=Z_рез.2 + Z₅=3,395 + j5,358 +0,374 + j0,332=3,769+j5,69;
Z_рез.4=Z_рез.2 + Z₆=3,395+j5,358+10,35+j26,12=13,745+j31,478;
Z_рез.5=Z_рез.4+Z₈=13,745+j31,478+180+j101,6=193,745+j133,078;
Z_рез.6=Z_рез.3 + Z₇=3,769 + j5,69 + 5,92 + j17=9,689 + j22,69;
Z_рез.7=Z_рез.6 + Z₉=9,689+j22,69+252+j142,2=261,689+j164,89;
Z_рез.8=Z_рез.6+Z₁₀=9,689+j22,69+110,75+j23,75=120,439+j46,44.

I_к1=;

I_к2=;

I_к3=;

I_к4=;

I_к5=;

I_к6=;

I_к7=;

I_к8=.

кА;

кА;

кА;

кА;

кА;

кА;

кА;

кА.

Для определения ударных токов короткого замыкания необходимо определить ударные коэффициенты и постоянные времени цепей короткого замыкания (формулы 4.7, 4.8):

;

;

;

;

;

;

;

;

i_ук1=к_у1∙І_к1=1,0124∙1,757=2,515 кА;

Рассчитаем токи однофазного короткого замыкания в конце каждой линии 0,4 кВ (точки К5, К7 и К8 (рис. 4.3).

В случае, если мощность питающего трансформатора 35/10 кВ превышает мощность трансформатора 10/0,4 кВ более чем в 50 раз, можно считать что питание осуществляется от системы бесконечной мощности, и влияние ВЛ 10 кВ при расчетах однофазныз токов КЗ не учитывать. В нашем случае мощность трансформатора 35/10 кВ превышает мощность трансформаторов 10/0,4 кВ в 25 и 16 раз соответственно (ТП мощностью 160 кВА и 250 кВА), поэтому токи однофазного КЗ определяем с учетом сопротивления линии 10 кВ по формуле (4.39).

Определим сопротивление провода ВЛ 10 кВ до первого и второго трансформатора 10/0,4 кВ.

Ом.

Ом.

Приведем значения сопротивления ВЛ 10 кВ к ступени напряжения 0,4 кВ:

Ом;

Ом.

Полное сопротивление трансформаторов току замыкания на корпус определяем из таблицы 4.4:

для ТМ 160 кВ·А – Z_Т=0,487

для ТМ 250 кВ·А – Z_Т=0,43 0,312Ом.

Определим сопротивление петли фаза-ноль ВЛ до точки К5 по формуле (4.38), фазный и нулевой провода выполнены проводом одинакового сечения.

Ом;

сопротивление петли фаза-ноль ВЛ до точки К7:

Ом;

сопротивление петли фаза-ноль ВЛ до точки К8, ВЛ выполнена проводом СИП сечение фазной жилы 70 мм² с r_0ф=0,443 Ом/км, нулевой жилы 95 мм² с r_0ф=0,32 Ом/км:

Ом.

Определим значения однофазных токов КЗ в точках К5, К7 и К8 по формуле (4.39)

Результаты расчета токов КЗ сведем в таблицу 4.3

Таблица 4.3

1. Каковы причины возникновения КЗ в электроустановках?
2. Чем определяется наличие периодической и апериодической составляющих в токе КЗ?
3. Дайте определение ударного тока КЗ.
4. Через какой промежуток времени после появления КЗ, возникает ударный ток?
5. Какой эффект дает применение быстродействующих устройств релейной защиты и отключающих аппаратов?
6. Какие виды КЗ возможны в сетях с эффективно заземленными и незаземленными нейтралями?
7. Каковы преимущества и недостатки сетей с изолированными, компенсированными, эффективно заземленными и глухо заземленными нейтралями?
8. Какое воздействие на электрооборудование вызывает ток КЗ?
9. Чем определяется необходимость снижения величин токов КЗ?

10. Для какой цели определяют ток КЗ в сети напряжением 0,38 кВ?
11. В каких случаях удобнее рассчитывать токи методом именованных единиц?
12. При каких условиях при расчете токов КЗ в сети напряжением 0,38 кВ можно пренебречь сопротивлением системы и питающих линий напряжением 35 и 10 кВ?
13. Почему при вычислении тока КЗ в сети напряжением 0,38 кВ нужно обязательно учитывать активное сопротивление?
14. Для чего определяется однофазный ток КЗ в сети напряжением 0,38 кВ?
15. Почему сети 110 кВ и выше работают с эффективно заземленной нейтралью?
16. Сети какого напряжения работают с изолированной нейтралью?
17. В сетях какого напряжения применяется компенсированная нейтраль?
18. Какой величины достигает ток однофазного замыкания на землю в сетях с изолированными нейтралями?