Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования

1.2.1.66. Вероятностные характеристики короткого замыкания — совокупность характеристик, описывающих вероятностный характер различных параметров и условий короткого замыкания.

1.2.1.67. Термическое действие тока короткого замыкания — тепловое действие тока короткого замыкания, вызывающее изменение температуры элементов электроустановки.

1.2.1.68. Электродинамическое действие тока короткого замыкания — механическое действие электродинамических сил, обусловленных током короткого замыкания, на элементы электроустановки.

1.2.1.69. Интеграл Джоуля — условная величина, характеризующая тепловое действие тока короткого замыкания на рассматриваемый элемент электроустановки, численно равная интегралу от квадрата тока короткого замыкания по времени в пределах от начального момента короткого замыкания до момента его отключения.

1.2.1.70. Стойкость элемента электроустановки к току короткого замыкания — способность элемента электроустановки выдерживать термическое и электродинамическое действия тока короткого замыкания без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе.

1.2.1.71. Ток термической стойкости электрического аппарата при коротком замыкании — нормированный ток, термическое действие которого электрический аппарат способен выдержать при коротком замыкании в течение нормированного времени термической стойкости.

1.2.1.72. Ток электродинамической стойкости электрического аппарата при коротком замыкании — нормированный ток, электродинамическое действие которого электрический аппарат способен выдержать при коротком замыкании без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе.

1.3. Буквенные обозначения величин

I

—

ток, действующее значение;

i

—

ток, мгновенное значение;

—

ток комплексный, действующее значение;

I_m

—

ток, амплитудное значение;

I_ном

—

номинальный ток;

i_уд

—

ударный ток КЗ;

i_дин

—

ток электродинамической стойкости;

I_вкл, i_вкл

—

ток включения, действующее и мгновенное значения;

I_скв, i_скв

—

сквозной ток, действующее и мгновенное значения;

I_пр.скв, i_пр.скв

—

предельный сквозной ток, действующее и мгновенное значения;

I_откл, i_откл

—

отключаемый ток, действующее и мгновенное значения;

I_{откл.ном}, i_{откл.ном}

—

номинальный ток отключения электрического аппарата;

I_t, i_t

—

ток в момент t;

I_, i_

—

ток в момент ,

I_тер

—

ток термической стойкости;

I_

—

ток установившегося режима;

I_к

—

ток КЗ, общее обозначение

I_п; i_п

—

периодическая составляющая тока КЗ;

I_а; i_а

—

апериодическая составляющая тока КЗ (I_а = i_а);

I_п0

—

начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ (t = 0);

i_a0

—

начальное значение апериодической составляющей тока КЗ (t = 0);

I_п, i_а

—

периодическая и апериодическая составляющие тока КЗ в момент t = ;

I_A, I_В, I_С

—

токи соответственно фаз А, В, С;

I_N

—

ток в нейтральном проводе;

I₁, I₂, I₀

—

ток соответственно прямой, обратной и нулевой последовательностей;

I_ож, i_ож

—

ток, ожидаемый в цепи с токоограничивающим аппаратом;

I_

—

ток суммарный;

I_{прод.доп}

—

ток продолжительного режима, допустимый;

I_{норм.расч}

—

ток нормального режима, расчетный;

I_{прод.расч}

—

ток продолжительного режима, расчетный;

I_d, I_q

—

токи соответственно по осям d и q;

I'

—

переходный ток;

I"

—

сверхпереходный ток;

i_пл

—

ток плавления вставки предохранителя;

U, и

—

напряжение, действующее и мгновенное значения;

U_раб.нб

—

наибольшее рабочее напряжение;

U_ном

—

номинальное напряжение;

U₁, U₂, U₀

—

напряжения соответственно прямой, обратной и нулевой последовательностей;

U

—

потеря напряжения;



—

угол сдвига фаз между напряжением и током;

cos 

—

коэффициент мощности;

E, e

—

электродвижущая сила, действующее и мгновенное значения;

Р

—

мощность активная;

Q

—

мощность реактивная;

S

—

мощность полная, модуль;

—

мощность полная, комплексная;

f

—

частота колебаний электрической величины;



—

частота колебаний электрической величины, угловая;

R, r

—

сопротивление активное;

Х, х

—

сопротивление реактивное;

Z

—

сопротивление полное, модуль;

—

сопротивление полное, комплексное;

X_L

—

сопротивление реактивное, индуктивное;

X_C

—

сопротивление реактивное, емкостное;

Z_в

—

сопротивление волновое;

и_в

—

восстанавливающееся напряжение на контактах коммутационного аппарата;

_в

—

скорость восстановления напряжения;

U_вз, u_вз

—

возвращающееся напряжение на контактах коммутационного аппарата;

Z₁, Z₂, Z₀

—

сопротивления соответственно прямой, обратной и нулевой последовательностей;

Y

—

проводимость электрическая, модуль;

—

проводимость электрическая, комплексная;

g

—

проводимость активная;

b

—

проводимость реактивная;

L

—

индуктивность собственная;

M

—

индуктивность взаимная;

K_св

—

коэффициент связи;



—

коэффициент рассеяния;



—

удельное сопротивление;



—

удельная проводимость;



—

температурный коэффициент сопротивления;



—

температурный коэффициент теплоемкости;

W_э

—

энергия электрическая;

W_эм

—

энергия электромагнитная;

Н

—

напряженность магнитного поля, модуль;

—

напряженность магнитного поля, вектор;

Е

—

напряженность электрического поля, модуль;

—

напряженность электрического поля, вектор;



—

проницаемость диэлектрическая абсолютная;

_r

—

проницаемость диэлектрическая относительная;

₀

—

постоянная электрическая;



—

проницаемость магнитная абсолютная;

_r

—

проницаемость магнитная относительная;

₀

—

постоянная магнитная;



—

температура в шкале Цельсия;

T

—

температура в шкале Кельвина;



—

превышение температуры;

T

—

постоянная времени электрической цепи;

T

—

период колебаний электрической величины;

T_a

—

постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ;

K_уд

—

ударный коэффициент;

_норм

—

нормированное процентное содержание апериодической составляющей в отключаемом токе;

n

—

коэффициент трансформации;

n

—

отношение числа витков;

N

—

число витков обмотки;

С

—

емкость;

с

—

удельная теплоемкость;



—

плотность материала;

s

—

скольжение;

s_кр

—

скольжение критическое;

S

—

сечение проводника;

М

—

момент вращающихся масс;

T_j

—

постоянная инерции (механическая постоянная);

F

—

поверхность;

—

сила, вектор;

F

—

сила, модуль;

q

—

удельная теплоотдача;

Ф

—

тепловой поток;

Е

—

модуль упругости;

J

—

момент инерции;

W

—

момент сопротивления поперечного сечения проводника;

т

—

масса;



—

напряжение в материале;

_пч

—

предел прочности;

_пц

—

предел пропорциональности;

_т

—

предел текучести;

K_ф

—

коэффициент формы;

K_д

—

коэффициент добавочных потерь;

K_д

—

коэффициент динамической нагрузки;

K_п

—

коэффициент поверхностного эффекта;

K_пг

—

коэффициент перегрузки;

В_к

—

интеграл Джоуля при КЗ;

В_тер

—

нормированный интеграл Джоуля электрического аппарата для условий КЗ;

t_тер

—

время термической стойкости электрического аппарата;

t_откл

—

время отключения КЗ, расчетная продолжительность КЗ;

t_{с.в.откл}

—

собственное время отключения выключателя;

t_в.откл

—

полное время отключения выключателя;

t_{р.з min}

—

минимальное расчетное время срабатывания релейной защиты;



—

момент начала расхождения дугогасительных контактов коммутационного аппарата;



—

коэффициент динамической нагрузки;

с

—

коэффициент расчетного эквивалентного напряжения сети;

а

—

расстояние между фазами;



—

логарифмический декремент затухания;

t_бт

—

бестоковая пауза в цикле АПВ.

2. РАСЧЕТНЫЕ УСЛОВИЯ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

2.1. Общие указания

2.1.1. Короткие замыкания есть случайные события. Совокупность параметров режима короткого замыкания образует множество вероятностных параметров.

2.1.2. Параметры электрооборудования дискретны. Их совокупность образует множество детерминированных параметров.

2.1.3. Для проверки электрооборудования по режиму короткого замыкания требуется сопоставить вероятностные параметры режима КЗ с детерминированными параметрами электрооборудования. Для возможности такого сопоставления вероятностные параметры режима КЗ преобразуются в условно детерминированные параметры режима расчетных условий КЗ.

2.1.4. Расчетные условия КЗ, т.е. наиболее тяжелые, но достаточно вероятные условия КЗ, формируются на основе опыта эксплуатации электроустановок, анализа отказов электрооборудования и последствий КЗ, использования соотношений параметров режима КЗ, вытекающих из теории переходных процессов в электроустановках.

2.1.5. Расчетные условия КЗ определяются индивидуально для каждого элемента электроустановки. Для однотипных по параметрам и схеме включения элементов электроустановки допускается использовать аналогичные расчетные условия.

2.1.6. 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 части. При этом должны быть исключены возможности взрыва или пожара.

2.2. Расчетная схема

2.2.1. Расчетная схема, как правило, включает в себя все элементы электроустановки и примыкающей части энергосистемы, исходя из условий, предусмотренных продолжительной работой электроустановки с перспективой не менее чем в 5 лет после ввода ее в эксплуатацию.

2.2.2. В отдельных, частных случаях, расчетная схема может содержать не все элементы электроустановки, если при этом расчетом доказана возможность существования более тяжелых расчетных условий, что может иметь место, например, при вводе в работу после ремонта одной из параллельных цепей электроустановки.