Калькулятор тока короткого замыкания онлайн

1Питание

Какую сеть считаем

0,4 кВ — по ГОСТ 28249 с трансформатором, шинами и кабелем. 6–10 кВ — по ГОСТ Р 52735, только трёх- и двухфазный ток.

Мощность КЗ системы SкМВ·А

10 МВ·А2000 МВ·А

На шинах 6–10 кВ питающей подстанции — из технических условий сетевой компании. Если данных нет, для городских сетей берут 150–300 МВ·А.

Напряжение сети

Постоянная времени системы Tас

0.01 с0.15 с

Для шин 6–10 кВ подстанций с трансформаторами до 32 МВ·А — 0,02–0,05 с.

Трансформатор 6–10/0,4 кВ

Схема соединения обмоток

У Y/Yн сопротивление нулевой последовательности в 7–10 раз больше, однофазный ток заметно меньше трёхфазного.

Шины от трансформатора до РУ 0,4 кВм

0 м30 м

2Линия

Материал жил

Сечение фазной жилы

r1 — по ГОСТ 22483, x1, r0 и x0 — по таблицам ГОСТ 28249 для четырёхжильного кабеля.

Конструкция медного кабеля

Без брони (ВВГ) — r0, x0 по табл. 11 ГОСТ 28249 для кабеля в непроводящей оболочке. Бронированный (ВБбШв 4×S) — по табл. 14.

Нулевая последовательность кабеля

По ГОСТ — табличные r0, x0 прил. 2. Петля фаза–PE — ток возвращается только по PE-жиле того же сечения: r0 = 4r1, x0 = 4x1, ток меньше, результат в запас.

Длина линиим

1 м500 м

Жилы нагреты до 65 °C при расчёте минимального тока

Учитывать сопротивление дуги

КЗ через дугу даёт меньший ток. Для проверки чувствительности защиты это самый тяжёлый случай.

Тип линии

Сечение

Длина линиикм

0.1 км30 км

3Автомат линии

Расцепитель

B, C, D — модульные автоматы до 125 А, мгновенный расцепитель до 5, 10 и 20 Iн. Литой корпус — задаётся уставка отсечки, её допуск +20 % учитывается.

Номинальный ток автомата Iн

Кратность отсечки Ii / Iн

2 15

Коэффициент запаса по чувствительности

1,1 — к верхней границе зоны мгновенного расцепления; 1,25–1,4 — по старой редакции ПУЭ и для автоматов без данных о разбросе.

Отключающая способность Icu

точки КЗ и линияпериодическая составляющаяапериодическая и нулевая последовательность

Сопротивления на схеме замещения — в мОм, приведены к 0,4 кВ (в режиме 6–10 кВ — в омах). График показывает ток в худшей фазе в первые 0,1 с.

Считаем…

Проверки по нормамиспользование

Нужен точный расчёт?

Расчёт оценочный — перед проектом проверьте

Симметричное питание от системы бесконечной длительности, без подпитки от двигателей и без учёта трансформаторов тока. r0, x0 кабеля — по табл. 11 и 14 ГОСТ 28249 (для медного кабеля без брони — по табл. 11, в ГОСТ она дана для алюминиевых жил), шины — r0 = 4r1, x0 = 4x1. Автоматы до 50 А — оценка R ∝ 1/Iн от табл. 21. Дуга в конце линии — упрощённо, с напряжением дуги у выводов трансформатора по табл. 2 (в запас). Для проектной и рабочей документации расчёт выполняется заново в специализированном ПО, с полной расчётной схемой и сочетаниями нагрузок. Нормативы указаны справочно — сверяйте действующую редакцию.

Формулы и нормативы

Как считает калькулятор

Расчёт в именованных единицах по ГОСТ 28249-93 (0,4 кВ) и ГОСТ Р 52735-2007 (6–10 кВ) — те же формулы с подстановкой чисел показаны в результатах.

ГОСТ 28249-93, ф. (1)

Сопротивление системы

X_с = U_ср.НН² / S_к = 160 / S_к, мОм

Система приводится к стороне 0,4 кВ при U_ср.НН = 400 В. Активное сопротивление системы в сети до 1 кВ не учитывают.

ГОСТ 28249-93, ф. (3), (4)

Сопротивления трансформатора

R_т = ΔP_к·U²/S² · X_т = √(u_к² − (100ΔP_к/S)²)·U²/(100S)

По каталожным u_к и потерям КЗ. У схемы Д/Yн R_0т = R_т, X_0т = X_т; у Y/Yн нулевая последовательность — по справочным данным завода.

ГОСТ 28249-93, ф. (8), (26); ГОСТ Р 52735-2007

Трёхфазный и двухфазный ток

I_к⁽³⁾ = U_ср / (√3·√(R_1Σ² + X_1Σ²)) · I_к⁽²⁾ = (√3/2)·I_к⁽³⁾

R_1Σ, X_1Σ — сумма сопротивлений прямой последовательности до точки КЗ: система, трансформатор, шины, автоматы, контакты, кабель.

ГОСТ 28249-93, п. 8.2.1, ф. (24); прил. 2

Однофазный ток

I_к⁽¹⁾ = √3·U_ср / √((2R_1Σ + R_0Σ)² + (2X_1Σ + X_0Σ)²)

R_0Σ, X_0Σ — нулевая последовательность без системы: трансформатор отделяет её от сети ВН. r₀, x₀ кабеля — по табл. 11 (без брони) или 14 (медный 4×S в броне) прил. 2; r₀ = r₁ + (r₀ − r₁)_табл. По выбору — петля фаза–PE: r₀ = 4r₁, x₀ = 4x₁.

ГОСТ 28249-93, п. 5.1, ф. (19); ГОСТ Р 52735-2007

Ударный ток

i_уд = √2·k_уд·I_п0 · k_уд = 1 + sin φ_к·e^{−t_уд/T_а} · T_а = X/(ωR)

t_уд = 0,01·(π/2 + φ_к)/π. При X ≫ R формула переходит в k_уд = 1 + e^−0,01/T_а — её применяют в сети 6–10 кВ.

ГОСТ 28249-93, табл. 2, прил. 9

Сопротивление дуги

r_д — по табл. 2 у выводов трансформатора · U_д = r_д·I_д = const

Упрощение калькулятора: для КЗ в конце кабеля ток находят при том же напряжении дуги, (IR + U_д)² + (IX)² = U_ф². Это в запас: по прил. 9 ГОСТ напряжение дуги в разделке кабеля меньше, чем у выводов трансформатора.

ПУЭ 7, п. 1.7.79, табл. 1.7.1; ГОСТ IEC 60898-1

Чувствительность автомата

I_к.min⁽¹⁾ ≥ k_з·I_мгн · t_откл ≤ 0,4 с при 220 В

I_мгн — верхняя граница зоны мгновенного расцепления: 5, 10 и 20 I_н для B, C, D, для автомата в литом корпусе — 1,2 уставки отсечки (допуск ±20 % по ГОСТ IEC 60947-2). Если условие выполнено, автомат отключает КЗ быстрее 0,1 с.

Четыре шага

Как пользоваться

01Задайте систему

Мощность КЗ на стороне 6–10 кВ из технических условий или типовое значение.

02Выберите трансформатор и линию

Мощность и схему обмоток трансформатора, длину шин, материал, сечение и длину кабеля.

03Укажите автомат

Характеристику расцепителя, номинальный ток и отключающую способность.

04Проверьте результат

Токи КЗ в точках К1 и К2, ударный ток, отключит ли автомат однофазное КЗ в конце линии и какая длина линии предельная.

Частое

Вопросы и ответы

Все калькуляторы

Чем однофазный ток КЗ отличается от трёхфазного?

Трёхфазный ток определяет сопротивление прямой последовательности, однофазный — петля фаза–ноль и сопротивление нулевой последовательности. В конце длинного кабеля однофазный ток бывает в два-три раза меньше трёхфазного, поэтому защиту проверяют именно по нему.

Почему схема обмоток трансформатора так важна?

У трансформатора Д/Yн сопротивление нулевой последовательности равно прямому, у Y/Yн — в 7–10 раз больше. Однофазный ток на шинах 0,4 кВ у Y/Yн получается в два-три раза меньше, и автоматы на длинных линиях чаще не проходят по чувствительности.

Зачем учитывать сопротивление дуги?

Реальное КЗ в щите или кабельной разделке почти всегда идёт через дугу. Её сопротивление снижает ток, иногда на десятки процентов. Максимальный ток для выбора аппаратов считают без дуги, минимальный для проверки защиты — с дугой.

Какую длину кабеля защитит автомат?

Калькулятор находит предельную длину, при которой однофазный ток в конце линии ещё больше тока мгновенного расцепителя с запасом. Если линия длиннее — увеличьте сечение, выберите расцепитель B или автомат с меньшей кратностью отсечки.

Что такое ударный ток?

Это наибольшее мгновенное значение тока КЗ в первый полупериод, когда к периодической составляющей добавляется апериодическая. По нему проверяют шины и аппараты на электродинамическую стойкость.

Можно ли по результату выбрать уставки защиты 6–10 кВ?

Да, токи КЗ в начале и конце линии 6–10 кВ нужны для расчёта МТЗ и токовой отсечки. Для этого есть отдельный калькулятор уставок РЗА — в нём те же токи задаются как исходные данные.

Смета и срок

Рассчитаем токи КЗ и уставки защит для вашего объекта

Выполним расчёт токов короткого замыкания по всей схеме электроснабжения, выберем уставки РЗА и автоматов, проверим селективность и смоделируем энергосистему в ПО.

Расчёт токов КЗ 0,4–110 кВ и карта селективности
Бланки уставок для терминалов РЗА и автоматов 0,4 кВ
Работаем по договору подряда, цена фиксируется до начала работ

Другие калькуляторы и услуги

Смежные расчёты по тем же нормам — и проект, если нужен готовый раздел.

Калькулятор уставок РЗАТоки срабатывания МТЗ и отсечки, выдержки времениКалькулятор сечения кабеляПодбор по длительно допустимому токуКалькулятор мощности трансформатораВыбор числа и мощности трансформаторов 10(6)/0Калькулятор сечения шинПодбор шин по длительному токуРасчёты энергосистемТоки КЗ, уставки РЗА, режимы и устойчивостьВсе инженерные калькуляторы33 расчёта по разделам

InnoQuestSolutions