Расчёт тока короткого замыкания на выводах трансформатора
Введите мощность трансформатора в кВА, напряжение вторичной обмотки и напряжение короткого замыкания uк в процентах с шильдика. Оставьте мощность КЗ сети равной 0 для бесконечной мощности источника или введите её в МВА. Результат — максимальный ток при металлическом КЗ на выводах.
Работает в браузере: всё, что вы вводите, никуда не отправляется.
Как пользоваться
- Введите мощность трансформатора в кВА и напряжение вторичной обмотки (линейное для трёхфазного).
- Введите напряжение КЗ uк % с шильдика, у распределительных трансформаторов обычно около 4–6 %.
- Выберите трёхфазный или однофазный.
- Оставьте мощность КЗ сети равной 0 для худшего случая (бесконечная мощность) или введите её в МВА, если её сообщила сетевая организация.
Формула
- Номинальный ток: Iном = S / (√3 × U) для трёхфазного, S / U для однофазного
- Сопротивление трансформатора в относительных единицах: z = uк % / 100
- Сопротивление сети, приведённое к мощности трансформатора: z_с = S_т / S_кз (0 при бесконечной мощности)
- Ток КЗ: Iкз = Iном / (z + z_с)
- Мощность КЗ: S_т / (z + z_с)
Сопротивление кабелей и подпитка от двигателей не учитываются.
Пример
Трансформатор 1 000 кВА, 400 В, uк = 5 %, бесконечная мощность сети: Iном = 1 000 000 / (1,7321 × 400) = 1 443,4 А. Ток КЗ 1 443,4 / 0,05 = 28 868 А = 28,87 кА, в 20 раз больше номинального, мощность КЗ 20 МВА.
При мощности КЗ сети 500 МВА z_с = 1/500 = 0,002, сумма 0,052: Iкз = 1 443,4 / 0,052 = 27,76 кА (19,23 МВА).
Советы
- Отключающая способность: автоматы и предохранители на стороне низкого напряжения должны иметь номинальную отключающую способность выше ожидаемого тока КЗ в месте установки.
- Меньше uк — больше ток КЗ. Трансформатор с малым напряжением КЗ лучше держит напряжение, но повышает уровень токов КЗ.
- Проверьте введённое напряжение. Фазное напряжение вместо линейного в трёхфазной формуле завысит ток в √3 раз.
Частые вопросы
Как рассчитать ток КЗ трансформатора?
Сначала номинальный ток: Iном = S × 1 000 / (√3 × U) для трёхфазного. Затем Iкз = Iном × 100 / uк %. Трансформатор 1 000 кВА, 400 В, uк = 5 %: Iном = 1 443,4 А, Iкз = 1 443,4 / 0,05 = 28 868 А, около 28,9 кА.
Что означает напряжение короткого замыкания?
uк % — напряжение в процентах от номинального, которое нужно подать на первичную обмотку, чтобы при замкнутой вторичной шёл номинальный ток. При 5 % полное напряжение даёт 100/5 = 20 номинальных токов.
Зачем учитывать мощность КЗ сети?
Допущение о бесконечной мощности источника не учитывает сопротивление сети до трансформатора и немного завышает ток. Если ввести мощность КЗ сети в МВА, её сопротивление добавляется последовательно: 500 МВА перед трансформатором 1 000 кВА с uк 5 % снижают ток с 28,87 до 27,76 кА.
Можно ли по этому значению выбирать автоматы?
Это максимум на выводах трансформатора и отправная точка. Дальше по линии ток снижается за счёт сопротивления кабелей, а работающие двигатели в первые периоды могут его увеличить; полный расчёт по ГОСТ 28249 или IEC 60909 учитывает это.