Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое короткое замыкание асинхронного двигателя

Короткие замыкания и их классификация. Последствия КЗ на реальных примерах

Добрый день, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Давно хотел написать статью про короткое замыкание. Но все как то не доходили руки.

Сегодня решился, потому как повлияли на меня последние события, произошедшие на распределительной подстанции нашего предприятия.

Ранее в статьях мы говорили, что повреждения в электроустановках вызывают короткие замыкания, или сокращенно, к.з.

Короткое замыкание — это одно из самых тяжелых и опасных видов повреждения.

Вы спросите почему? Читайте ниже.

Википедия на этот вопрос отвечает, что короткое замыкание — это:

А теперь давайте рассмотрим подробно, что же происходит с параметрами электроустановки в момент короткого замыкания.

При возникновении короткого замыкания, напряжение на источнике питания, а правильнее назвать ЭДС, замыкается «накоротко» через небольшое (малой величины) сопротивление кабельных и воздушных линий, обмоток трансформаторов и генераторов. Отсюда и название «короткое замыкание».

В «накоротко» замкнутой цепи появляется ток очень большой величины, который и называется током короткого замыкания.

Классификация коротких замыканий

Рассмотрим классификацию коротких замыканий.

Короткие замыкания разделяются по количеству замкнувшихся фаз:

  • трехфазные короткие замыкания
  • двухфазные короткие замыкания
  • однофазные короткие замыкания

Короткие замыкания разделяются по замыканию:

  • с землей
  • без земли

Короткие замыкания разделяются по количеству замкнувшихся точек в сети:

  • в одной точке
  • в двух точках
  • в нескольких точках (более двух)

Пример

Допустим, что наш потребитель питается с подстанции через воздушную линию (ВЛ) электропередач. Питающая линия является транзитной, поэтому питание потребителя осуществляется отпайкой от линии ВЛ в точке «О».

Пунктирной линией под номером 2 показан уровень напряжения на протяжении всей воздушной линии до возникновения короткого замыкания.

По рисунку видно, что напряжение в любой точке электрической сети равно разнице ЭДС источника питания и падения напряжения в электрической цепи до необходимой нам точки.

Например, напряжение в точке «О» можно рассчитать по формуле:

Uо = E — I*Zo, где

  • E — ЭДС источника питания, в нашем случае генератора
  • Zo — полное сопротивление воздушной линий от источника питания до точки «О» (состоит из активного и реактивного сопротивления)
  • I — ток, протекающий по воздушной линии в данный момент времени.

Аналогично, можно рассчитать напряжение в любой точке нашей воздушной линий.

Предположим, что по каким-либо причинам произошло короткое замыкание на воздушной линии, но за пределами нашей отпайки. Назовем эту точку короткого замыкания буквой «К».

Что же произойдет в момент короткого замыкания?

В момент короткого замыкания по воздушной линии проходит уже не номинальный ток, а ток короткого замыкания большой величины, поэтому возрастает падение напряжения на каждом элементе электрической цепи. А именно на сопротивлении Zo и Zк.

Самое наибольшее снижение напряжения будет в месте короткого замыкания, т.е. в точке «К». В остальных точках воздушной линии, удаленных от места к.з., напряжение снизится чуть меньше (это видно на рисунке — линия под номером 1).

В одной из своих статей я привел наглядный пример расчета токов короткого замыкания. Переходите по ссылочке и знакомьтесь с материалами.

Последствия от короткого замыкания

Мы уже выяснили, что в момент короткого замыкания происходит резкое увеличение величины тока и снижение напряжения, что приводит к следующим последствиям.

1. Разрушения

По закону известного физика Джоуля-Ленца, ток короткого замыкания, протекая по активному сопротивлению электрической цепи в течение некоторого времени, выделяет в нем тепло, которое рассчитывается по формуле:

В точке короткого замыкания это тепло, а также пламя электрической дуги, производят огромные разрушения. И чем больше ток короткого замыкания и время его прохождения по цепи, тем больше будут разрушения.

Чтобы было понятно Вам насколько эти разрушения масштабны, ниже приведу примеры из своей практики.

Короткое замыкание в кабине трансформаторов

Привод переключающего устройства РПН. Короткое замыкание произошло в обмотке асинхронного двигателя

2. Повреждение изоляции

Во время прохождения тока короткого замыкания по неповрежденным линиям, происходит их нагрев выше предельной допустимой температуры, что приводит к повреждению их изоляции.

Активная часть трансформатора. Короткое замыкание произошло по причине повреждения изоляции

Повреждение изоляции кабельной линий привело к короткому замыканию

Короткое замыкание кабеля. Последствия

3. Потребители и электроприемники

Снижение напряжения при коротком замыкании нарушает нормальную работу потребителей и электроприемников электрической энергии.

Например, асинхронный электродвигатель при снижении напряжения сети может вообще остановиться, т.к. момент его вращения может оказаться меньше момента сопротивления и трения механизмов.

Также нарушается нормальная работа и осветительных остановок. Здесь я думаю объяснять не требуется.

Смотрите наглядное видео про причины и последствия короткого замыкания в электроустановке 400 (В) на одной из наших подстанций:

А вот уже случай по-серьезнее — трехфазное короткое замыкание в сети 10 (кВ).

Вот еще фрагменты аварии, которая возникла по причине короткого замыкания в разделке кабеля 10 (кВ):

P.S. В завершении статьи на тему короткое замыкание, хочется подтвердить сказанное в начале своей статьи, что короткое замыкание является самым опасным и тяжелым видом повреждения, которое требует мгновенного и быстрого реагирования и отключения поврежденного участка цепи.

  1. Виды электропроводок
  2. Цветовая маркировка проводов и шин
  3. Измерение сопротивления изоляции
  4. Как правильно установить электросчетчик
  5. Расчет сечения кабеля. Программа Электрик
  6. Как определить сечение провода?

57 комментариев к записи “Короткие замыкания и их классификация. Последствия КЗ на реальных примерах”

Где стоял асинхронник, если РПН так разворатило?

Асинхронный двигатель переключающего устройства стоял в приводе в правом нижнем углу. Там видно оставшиеся секции обмоток. При коротком замыкании произошел пожар внутри привода и сгорело абсолютно все.

Чёткая и понятная инструкция, что делать если случается короткое замыкание. Спасибо! Берём вместе с мужем в заметки!

Приехал только что из командировки, здание ТП осело примерно на 30 см, в результате сильных дождей перезамыкало всё что могло (ввод с земли был). Если интересует, могу фото в коллекцию прислать.

Присылайте. С удовольствием размещу их в данной статье.

Одно маленькое короткое замыкание — и такие последствия! Как Вы разбираетесь потом в этих руинах.

Ничего сложного. Все сгоревшее электрооборудование демонтируется, а на его месте монтируется все заново.

Мда… Я в 2007 году видел последствия короткого замыкания в одном студенческом общежитии. Это было полностью выгоревшее крыло здания — чёрные стены, чёрный потолок и покорёженный расплавленный электрощиток. Зрелище жуткое.

На фоне этого меня поразило отсутствие какой-либо пожарной безопасности в том общежитии — я не знаю, что там стояли за автоматы, но при коротком замыкании они по прежнему не срабатывали.

Читать еще:  Ваз 21043 не заводится двигатель проверить конденсатор

Ещё больше меня поразило то, что у большинства иностранных студентов из Индии, которые учились на 1-м курсе ДГУ, всё понятие об электричестве сводилось к вставлению вилки в розетку и нажатию на кнопки аппаратуры. Всё! И если на шнуре питания будут выглядывать оголённые провода, которые будут ещё и коротить друг с другом, им абсолютно по барабану, на такие вещи они никогда не обращают внимания, даже если прямо на глазах у них бахнет в момент включения прибора в розетку, они не знают, что нужно делать.

И вот однажды прямо на моих глазах так и произошло — один студент из Индии захотел включить электрокипятильник, на котором у рукоятки провод был повреждён, и вставил вилку в розетку. Тут как бахнет с яркой вспышкой, смотрю на студента, тот сидит перепуганный, не знает что делать, я ему кричу «выдёргивай из розетки. » Вилку он выдернул, ну а свет в комнате конечно же не погас, т.е. никакой защиты от короткого замыкания не было либо она не сработала.

Студент из Индии смотрит на меня перепуганным взглядом и спрашивает, что произошло ? Я показываю ему на чёрную от сажи розетку, вилку и на чёрный обугленный провод в месте короткого замыкания. Тут и выяснилось, что он ничего не знал на эту тему, попытался ему объяснить, что такое короткое замыкание, чем оно грозит, и почему нужно всегда обращать внимание на отсутствие повреждений проводов всего того, что включается в розетку.

М-да, жесть…и не только из Индии, половина Азии в том числе.

Исследование работы группы асинхронных двигателей при кратковременных провалах напряжения для условий нефтяной промышленности

  • Аннотация
  • Об авторах
  • Список литературы
  • Cited By

Аннотация

Провалы напряжения достаточно частое и опасное явление, которое может привести к нарушению технологического процесса производства. Обеспечение сохранения устойчивости асинхронных двигателей при провалах напряжения является важной задачей обеспечения непрерывности технологического процесса, а также снижения материальных убытков. ЦЕЛЬ. Привести основные причины провалов напряжения. Разработать имитационную модель, соответствующую типовой схеме электроснабжения нефтеперекачивающей насосной станции с группой асинхронных двигателей в качестве нагрузки. Выполнить две серии расчетов по определению параметров электрического режима при провалах напряжения и последующем восстановлении напряжения на шинах питающей подстанции. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся программный комплекс PSCAD. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана актуальность темы, приведены основные причины провалов напряжения. Выполнено моделирование провалов напряжения, возникающих в результате короткого замыкания на оборудовании подстанции. Выполнены серии расчетов, отличающиеся друг от друга измененными исходными данными: место возникновения короткого замыкания (далее – КЗ), выдержка времени автоматического ввода резерва (далее – АВР). Выполнен анализ полученных результатов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. По результатам проведения испытаний видно, что снижение напряжения на шинах низшего напряжения подстанций после работы АВР тем ниже, чем больше выдержка времени АВР. В настоящей работе максимальная выдержка времени составляла 7 секунд, при этом, нарушения устойчивости асинхронных двигателей не возникло. Также определена необходимость исследования работы группы асинхронных двигателей при авариях во внешней электрич еской сети.

Ключевые слова

Об авторах

Саттаров Роберт Радилович – д-р техн. наук, профессор кафедры «Электромеханики»

Гарафутдинов Рустам Разифович – аспирант кафедры «Электромеханики»

Список литературы

1. Исмагилов Ф.Р., Максудов Д.В., Гареев А.Ш. и др. Негативное влияние провалов напряжения на потребителей и способы его уменьшения // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2014. V. 18. № 3 (64).

2. Liao H., Milanovic J., Rodrigues M., et al. Voltage Sag Estimation in Sparsely Monitored Power Systems Based on Deep Learning and System Area Mapping // IEEE Transactions on Power Delivery, 1–1.2018.

3. Felce A., Matas G., Da Silva Y. Voltage sag analysis and solution for an industrial plant with embedded induction motors // Conf. Rec. — IAS Annu. Meet. (IEEE Ind. Appl. Soc). 2004. V. 4. pp. 25732578.

4. Секретарев Ю.А., Меняйкин Д.А. Особенности расчетов последствий отказов электроснабжения в распределительных сетях с монопотребителем электрической энергии // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020. Т. 22. №2. С. 43-50.

5. Garnica Lopez M. A., Garcia de Vicuna J. L., Miret J., et al. Control Strategy for Grid-Connected Three-Phase Inverters During Voltage Sags to Meet Grid Codes and to Maximize Power Delivery Capability // IEEE Transactions on Power Electronics, V. 33. N11. pp. 9360–9374.2018.

6. De Santis M., Noce C., Varilone P., et al. Analysis of the origin of measured voltage sags in interconnected networks // Electric Power Systems Research. 2018. V. 154. pp. 391–400.

7. Николаев А.А., Денисевич А.С., Ложкин И.А. и др. Исследование влияния провалов напряжения в системе электроснабжения завода MMK METALURJI на работу главных электроприводов стана горячей прокатки // Электротехнические системы и комплексы. 2015. № 3 (28).

8. Gomez J.C., Morcos M.M. A simple methodology for estimating the effect of voltage sags produced by induction motor starting cycles on sensitive equipment // Conf. Rec. — IAS Annu. Meet. IEEE Ind. Appl. Soc. 2001. Vol. 2, № C. pp. 1196–1199.

9. Золотов И.И., Шевцов А.А. Влияние потребителей электроэнергии на форму питающего напряжения автономных систем электроснабжения // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019. Т. 21 № 1-2. С. 131-140.

10. Wang Z., Zhu K., Wang X. An analytical method to calculate critical clearance time of symmetrical voltage sags for induction motors // Dianwang Jishu. Power Syst. Technol. 2014. V. 38. № 2. pp. 509–514.

11. Ojaghi M., Faiz J., Shahrouzi H. et al. Induction motors performance study under various voltage sags using simulation // Journal of International Conference on Electrical Machines and Systems. 2012. V.1. N.3. pp.32- 39.

12. Sattarov R. R., Morozov P. V. Physical approach to analysis of induction motor braking under machinery load // Journal of Physics: Conference Series 2020. рр.1-5.

13. Bollen M.H.J., Yalcinkaya G., Hazza G. The use of electromagnetic transient programs for voltage sag analysis // Proc. Int. Conf. Harmon. Qual. Power, ICHQP. 1998. V. 1. P. 598–603.

Читать еще:  Что происходит при холодном запуске двигателя

14. Гарафутдинов Р.Р., Саттаров, Р.Р. Моделирование усовершенствованной автоматики ограничения перегрузки оборудования // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2020. Т. 20. № 1. С. 30–37.

15. Sattarov R.R. et al. Application of PSCAD in Practical Studies of Electrical Power Engineering Students // 2019 International Conference on Electrotechnical Complexes and Systems (ICOECS). IEEE, 2019. P. 1–6.

16. Gomez J.C., Morcos M.M., Reineri C.A. et al. Behavior of induction motor due to voltage sags and short interruptions // IEEE Trans. Power Deliv. 2002. V. 17. № 2. P. 434–440.

17. Файбисович Д.Л. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. 4-е изд., перераб. и доп. М.:ЭНАС. 2012. 376 с.: ил.

18. Petronijevi´c M., Mitrovi´c N., Kosti´c V., Bankovi´c B. An Improved Scheme for Voltage Sag Override in Direct Torque Controlled Induction Motor Drives // Energies. 10(5). С. 663–2017.

19. Галеев Л.М. Исследование напряжения в линейно нагруженной электрической сети, образованного плоской электромагнитной волной // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020. Т. 22. № 4. С. 54-63.

Для цитирования:

Саттаров Р.Р., Гарафутдинов Р.Р. Исследование работы группы асинхронных двигателей при кратковременных провалах напряжения для условий нефтяной промышленности. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(6):92-100. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-6-92-100

For citation:

Sattarov R.R., Garafutdinov R.R. Research of the operation of a group of asynchronous motors at short-term voltage slopes for the conditions of the oil industry. Power engineering: research, equipment, technology. 2020;22(6):92-100. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-6-92-100


Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Асинхронный двигатель подключается к электропитанию, как трехфазному, так и однофазному. Меняются только схемы подключения. Эта универсальность еще один плюс в применении асинхронного двигателя. Однако для подключения электродвигателя есть определенные правила, которые нужно соблюдать для обеспечения электробезопасности и продолжительной работы двигателя.

Электродвигатель это электроустановка, и любые аварийные ситуации, связанные с электропроводкой дома, могут привести к поломке двигателя. Это касается коротких замыканий, падение и пиковый скачок напряжения, повреждение питающего кабеля, удар молнии и т.д.

Для защиты электродвигателя, согласно ПУЭ, нужно предусмотреть тройную защиту:

  • От токов короткого замыкания;
  • От падения напряжения;
  • От токовой перегрузки.

Посмотрим на каждый вид защиты, ранжируя их по степени важности.

Защитим двигатель от короткого замыкания

КЗ (короткое замыкание) самая опасная аварийная ситуация и не только для электродвигателей. Для защиты от короткого замыкания, электрическую цепь к которой подключен асинхронный двигатель, должна быть защищена автоматическим выключателем (автоматом защиты). Номинальный ток автомата защиты должен иметь номинальный ток срабатывания в 2,5 раза больше пускового тока электродвигателя. Это позволит не срабатывать автомату при запуске двигателя.

Защитим двигатель от перегрузки

Перегрузка по току или иначе, тепловая перегрузка возникает при обрыве одной из фаз питания электродвигателя. При обрыве происходит перекос фаз и амплитудное возрастание токов обмотки статора оставшихся фаз. Возрастание тока в два раза приводит к перегреву обмоток статора, нарушение изоляции и замыканию его обмоток. Как результат, двигатель выходит из строя.

Для защиты от перегрузки применяется тепловое реле с задержкой срабатывания.

Защитим двигатель от падения напряжения

Падение напряжения в цепи, также опасно для электродвигателя. При падении напряжения, при работающем асинхронном двигателе на 10 процентов, приводит к повышению температуры обмоток статора на 20 процентов, как следствие, перегорание обмоток и выход двигателя из строя.

Защита от падения напряжения в цепи электродвигателя установка реле напряжения. Которое будет отключать цепь электродвигателя при падении напряжения.

Суб-переходное реактивное сопротивление Xd « представляет собой кажущееся реактивное сопротивление обмотки статора в момент короткого замыкания, и оно определяет ток в течение первых нескольких циклов короткого замыкания.

Переходное реактивное сопротивление Xd ‘ является кажущимся начальным реактивным сопротивлением обмотки статора, если эффект всех обмоток амортизатора игнорируется и рассматривается только обмотка возбуждения. Это реактивное сопротивление определяет ток, следующий за периодом, когда субтранзитивное реактивное сопротивление является контрольным значением.

Эффективность переходного сопротивления эффективна до 1/2 с. т.е. 30 циклов или дольше, в зависимости от конструкции машины .

Синхронное реактивное сопротивление Xd представляет собой кажущееся реактивное сопротивление, которое определяет ток, когда достигается состояние устойчивого состояния.

Он не действует до нескольких секунд после короткого замыкания, следовательно, он не имеет никакого значения в расчетах короткого замыкания для применения выключателей, предохранителей и выбора контакторов, но полезен для исследований настройки реле.

Ниже приведено упрощенное представление асимметричного и симметричного тока короткого замыкания, а также различного реактивного сопротивления:

Асимметричный и симметричный ток повреждения

В течение первых нескольких циклов реактивность системы / синхронной машины меньше, а ток короткого замыкания является самым высоким. Этот этап называется субтранзитивным реактивным сопротивлением . Это реактивное сопротивление обозначается через X « . После первых нескольких циклов декремент в среднеквадратичном значении тока короткого замыкания меньше. Это состояние называется переходным реактивным сопротивлением и обозначается X ‘ .

Наконец, переходный процесс исчезает, и ток достигает устойчивого синусоидального состояния. Реакция в этом состоянии называется реакцией устойчивого состояния и обозначается Xd .

Здесь мы можем ввести понятие создания короткого замыкания и тока отключения. В течение первых нескольких циклов тока короткого замыкания реактивное сопротивление наименьшее и максимальное значение тока короткого замыкания является самым высоким. Ток увеличивается до максимального значения на пике первого токового контура.

Все коммутационные устройства подвержены высоким электромагнитным воздействиям . Для обеспечения того, чтобы коммутационное устройство, подобное автоматическим выключателям, безопасно выдерживало эту высокую величину тока короткого замыкания, коммутационное устройство проверяется на ток короткого замыкания. Следовательно, мы также можем определить ток короткого замыкания как пиковое значение первого токового контура тока короткого замыкания.

Короткое замыкание
= Пиковое значение устойчивого состояния SC ток + эффект удвоения, вызванный первым пиком, содержащим компонент постоянного тока
= 1, 8 х пиковое значение тока короткого замыкания в установившемся режиме (с учетом эффекта удвоения )
= 1, 8 x √2 x Среднеквадратическое значение постоянного тока короткого замыкания
= 2, 5 x среднеквадратичное значение постоянного тока короткого замыкания

Поскольку значение среднеквадратичного значения тока постоянного тока называется током отключения, поэтому ток короткого замыкания может быть записан как:

Ток срабатывания короткого замыкания = 2, 5 x ток отключения короткого замыкания

Вышеприведенное выражение для расчета создающего тока также дается индийским стандартом 10118, часть 2 для выбора, установки и обслуживания распределительных устройств и устройств управления.

Однако в соответствии с индийским стандартом 8623-часть-1 для низковольтного распределительного устройства и узла управления:

Читать еще:  Двигатель ваз заводится с рывка

Связь между пиком и RMS. значения тока короткого замыкания. Значение максимального тока короткого замыкания ( пиковое значение первого контура тока короткого замыкания, включая компонент постоянного тока ) для определения электродинамических напряжений, должно быть получено путем умножения RMS. значение тока короткого замыкания на коэффициент n .

Стандартные значения коэффициента n и соответствующий коэффициент мощности приведены в таблице ниже:

Таблица для выбора асимметричного пикового значения

RMS Значение тока короткого замыканияcosΦN
I ≤ 5 кА0.71, 5
5 кА

0, 51, 7
10кА

0, 32
20kA0, 252, 1
50kA

0.22, 2

Можно заметить разницу в выборе множителя n в случае двух разных IS. В соответствии с IS 10118 коэффициент частица 2 должен составлять 2, 5, и в соответствии с коэффициентом умножения 8623 часть-1 должно быть n раз, а n должно быть выбрано в соответствии с приведенной выше таблицей.

Поскольку последнее издание IS 8623 относится к 1998 году, а IS 10118 было опубликовано до 8623 года, то, следовательно, обобщенное значение n в IS 10118 должно быть разработано в IS 8623. Также обратите внимание на тот факт, что IS 10118 рассматривает эффект удвоения в 1, 8 раза, что может варьироваться в зависимости от количество DC-компонента, которое, в свою очередь, зависит от отношения X / R.

Точных и точных знаний о соотношении X / R системы сложно получить, только некоторые инженеры энергосистем, которые участвуют в системных исследованиях, могут немного осветить его. Следовательно, различные значения коэффициента умножения при разных коэффициентах мощности ( другими словами, X / R ) в IS 8623 более надежны и используются всеми производителями коммутационных аппаратов.

Все распределительные устройства испытаны по типу согласно стандарту IS 8623. Частично-1 считывателям рекомендуется передать эквивалентную часть IEC 439 часть-1 для технического сравнения и анализа множителя n .

Источники и ограничители тока короткого замыкания

При определении величины токов короткого замыкания чрезвычайно важно учитывать все источники тока короткого замыкания и знать характеристики реактивности этих источников.

Электрические нагрузки либо статичны ( например, освещение ), либо динамические нагрузки ( например, двигатели ). Динамические нагрузки имеют остаточное напряжение, а напряжение точки отказа равно нулю ( если это замыкание на землю ) или очень мало, чем линейное напряжение, поэтому ток начинает течь от динамических нагрузок до точек разломов.

Во время короткого замыкания напряжение системы будет распадаться . Стабильное напряжение питания больше не существует. Вращающееся магнитное поле в роторе будет пытаться поддерживать условие пониженного напряжения, становясь источником питания. Теперь двигатель подает дополнительный ток в неисправную электрическую систему.

Это явление называется «моторным вкладом».

Количество тока зависит от импеданса двигателя. Сначала возникает асимметричный ток, содержащий как компоненты переменного тока, так и постоянного тока .

Отсутствие стабильного напряжения приводит к разложению компонента переменного тока, когда поток ротора начинает падать. Без стабильного напряжения питание переходного компонента постоянного тока также распадается. Вклад асинхронного двигателя обычно длится от одного до четырех циклов от времени, равного нулю в течение короткого замыкания.

Однако вклад коротких замыканий в синхронных двигателях может длиться от шести до восьми циклов . Основное различие заключается в том, что асинхронный двигатель не имеет возможности возбуждения синхронного двигателя; поэтому он не может поддерживать напряжение в течение того же периода времени.

В любом случае моторный вклад присутствует в течение первого цикла.

Существует три основных источника тока короткого замыкания:

  1. Генераторы
  2. Синхронные двигатели и синхронные конденсаторы
  3. Индукционный двигатель

Из-за остаточного потока в роторе асинхронного двигателя он вносит ток повреждения в течение 1-4 циклов . Обычно для расчета неисправностей учитывается ток тока асинхронного двигателя.

Стандарт ANSI C37.010 (1) дает указания при вычислении мощности двигателя для группы низковольтных двигателей, если данные о деталях двигателя недоступны. Допустим, что допустима мощность двигателя с четырехкратным номинальным током полной нагрузки. Стандарт пришел к этому значению, предположив, что моторный вклад 3, 6-кратного номинального тока поступает от 75% асинхронных двигателей и 4, 8-кратного номинального тока от 25% синхронных двигателей.

Элемент схемы, в котором напряжение индуцируется изменением тока в нем, является индуктором, а свойство называется индуктивным свойством. По закону Ленца норма изменения тока положительна, а индуцированное напряжение отрицательно.

Таким образом, индуктивность действует в отрицательном направлении вокруг схемы, чтобы противостоять изменению тока и, следовательно, также может ограничивать ток короткого замыкания.

Существуют три основных ограничителя тока короткого замыкания:

  1. Сопротивление трансформатора
  2. Сопротивление кабеля
  3. Полное сопротивление реактора ( если есть )

Виды коротких замыканий и их причины

В быту короткие замыкания бывают:

  • однофазные – когда фазный провод замыкается на ноль. Такие КЗ случаются чаще всего;
  • двухфазные – когда одна фаза замыкается на другую;
  • трехфазные – когда замыкаются сразу три фазы. Это самый проблемный вид КЗ.

Например, утром в воскресенье ваш сосед за стенкой соединяет фазу и ноль в розетке, включив в нее перфоратор. Это значит, что цепь замыкается, и ток идет через нагрузку, то есть через включенный в розетку прибор.

Если же сосед соединит провода фазы и нуля в розетке без подключения нагрузки, то в цепи возникнет КЗ, но вы сможете поспать подольше.

Тем, кто не знает, для лучшего понимания полезно будет почитать, что такое фаза и ноль в электричестве.

Короткое замыкание называют коротким, так как ток при таком замыкании цепи как бы идет по короткому пути, минуя нагрузку. Контролируемое или длинное замыкание – это обычное, привычное всем включение приборов в розетку.

Варианты защиты от КЗ

В качестве защиты от возникновения короткого замыкания можно использовать:

  • реакторы электрического типа, которые будут ограничивать ток;
  • распараллеливание электрической цепи;
  • отключение секционных выключателей;
  • трансформаторы понижающего типа с расщепленной обмоткой с низким уровнем напряжения;
  • быстродействующие коммутационные аппараты, в которых есть опция ограничения поступления тока;
  • плавкие предохранительные элементы;
  • установку автоматических выключателей;
  • своевременную замену изоляционного покрытия проводов и регулярный осмотр проводки на наличие дефектов;
  • устройства релейной защиты, которые будут отключать поврежденные участки цепи.

Автоматы можно устанавливать только на всю систему, а не на отдельные фазы и цепь нуля. В противном случае во время замыкания выйдет из строя нулевой автомат, а вся электросеть окажется под напряжением, т.к. фазный автомат будет включен. По этой же причине не рекомендуется устанавливать провод меньшего сечения, чем может позволить автомат.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector