Курсовая работа по теме Расчет токов короткого замыкания в электрических сетях

короткое замыкание электрический схема

Коротким замыканием (далее КЗ) называется нарушение нормальной работы электрической установки, вызванное замыканием фаз между собой, а также замыканием фаз на землю в сетях с глухозаземленными нейтралями. При КЗ токи в поврежденных фазах увеличиваются в несколько раз по сравнению с предшествующим режимом работы электроустановки, а напряжения снижаются, особенно вблизи места повреждения.

Протекание больших токов вызывает повышенный нагрев проводников, а это ведет к увеличению потерь электроэнергии , ускоряет старение и разрушение изоляции, может к потере механической прочности токоведущих частей и электрических аппаратов.

Снижение уровня напряжения при КЗ в сети ведет к уменьшению вращающего момента электродвигателей, их торможению, снижению производительности и даже полному останову.

Резкое снижение напряжения при КЗ может привести к нарушению устойчивости параллельной работы генераторов электростанций и частей электрической системы, возникновению системных аварий. В результате возможно лавинообразное развитие системной аварии.

Элементы электрических систем обладают активными, индуктивными сопротивлениями и емкостными проводимостями. Поэтому при внезапном нарушении режима работы вследствие КЗ электрическая система представляет собой колебательный контур. Токи в ветвях и напряжение в узлах будут изменяться в течение некоторого времени после возникновения КЗ в соответствии с параметрами этого контура. За время КЗ с момента его возникновения до момента отключения поврежденного участка в цепи протекает переходный процесс с большими мгновенными токами, вызывающими электродинамическое воздействие на электрооборудование. При длительном, более 0,01 с, КЗ токи оказывают термическое действие, которое может привести оплавлению и выгоранию контактов, повреждению самих токоведущих частей. Таким образом, режим КЗ является аварийным. Необходимо уметь рассчитывать эти режимы, в частности, определять величины токов КЗ в любой точке электрической системы в любой момент времени. Результаты расчета используются: при выборе и проверке проводников и электрических аппаратов по электродинамической и термической стойкости, а выключателей и предохранителей - еще и по отключающей способности; определении рациональных схем и режимов выдачи, передачи и распределении мощности в электрической системе; выборе необходимых средств ограничения токов КЗ; для оценки условий работы и настройки релейной защиты и автоматики; для анализа аварий в электроустановках; для проектирования заземляющих устройств; оценки допустимости и разработки методики проведения различных испытаний в электрических системах; подбора характеристик разрядников для защиты от перенапряжений и т.д.