Файл: Электроснабжение инструментального цеха.docx

при трехфазном КЗ (75)

при двухфазном КЗ (76)

при однофазном КЗ (77)

Однофазный ток дугового КЗ

(78)

В случае, когда известны полные сопротивления петли фаза – ноль, можно использовать упрощенную формулу определения периодической слагающей однофазного тока КЗ [15, 18]

(79)

где U_ф – фазное напряжение сети, В;

– полное сопротивление 3-х последовательностей понижающего трансформатора току однофазного КЗ, мОм;

Z_п – полное сопротивление петли фаза – нуль от понижающего трансформатора до точки КЗ, мОм.

Z_п=∑Z_{0.ф-0 i}∙l_i (80)

где Z_0.ф-0 – удельное полное сопротивление петли фаза – ноль участка;

l - длина участка.

Сопротивления трансформаторов тока, автоматических выключателей, контактных соединений и электрической дуги во втором варианте расчета не учитываются поскольку арифметическое сложение полных сопротивлений приводит к увеличению общего сопротивления цепи КЗ.

Для проверки аппаратов защиты определяется минимальный однофазный ток через переходные сопротивления. При этом

(81)

где R_п – переходное сопротивление, учитывающее сопротивление контактов и их переходные сопротивления [16].

При отсутствии достоверных данных о контактах и их переходных сопротивлениях в [16] рекомендуется при расчете токов КЗ в сетях, питаемых трансформаторами мощностью до 1600 кВ·А включительно, учитывать их суммарное сопротивление введением в расчет активного сопротивления:

1) для распределительных устройств на станциях и подстанциях 0,015 Ом;

2) для первичных цеховых распределительных пунктов, как и на зажимах аппаратов, питаемых радиальными линиями от щитов подстанций или от главных магистралей 0,02 Ом;

3) для вторичных цеховых распределительных пунктов, как и на зажимах аппаратов, питаемых от первичных распределительных пунктов 0,025 Ом;

4) для аппаратуры, установленной непосредственно у электроприемников

---

, получающих питание от вторичных распределительных пунктов 0,03 Ом.

Однако, как показывают результаты расчетов для конкретных примеров и выводы в [17], вышеприведенные значения переходных сопротивлений контактов являются завышенными, особенно для сетей, питающихся от трансформаторов мощностью выше 1000 кВ·А.

1 вариант

Согласно расчетной схеме рис. 16 до точки К5 учитываются следующие сопротивления:

Сопротивление системы прямой последовательности Х_1с=0,8мОм.

Сопротивления высоковольтного кабеля R_1кВН =0,65 мОм, Х_1кВН=0,07 мОм.

Сопротивления трансформатора прямой последовательности R_1т =3,06 мОм, Х_1к=13,64 мОм. Сопротивления нулевой последовательности понижающих трансформаторов со схемой соединения Δ/Y₀ аналогичны прямой последовательности, при других в соответствии с указаниями завода – изготовителя. R_0т =3,06 мОм, Х_0к=13,64 мОм.

Сопротивление автомата Q2 R_Q2 =0,14 мОм, Х_Q2=0,08 мОм; контактов R_кQ2 =1 мОм

Сопротивление магистрального шинопровода длиной 36,5 м (от трансформатора до подключения ШР1)









где R_п0 и Х_по – удельные сопротивления шинопровода прямой последовательности (табл. П7.1); R_н0 и Х_но – удельные сопротивления шинопровода нулевой последовательности (табл. П10.6).

Сопротивление контактов ШМ R_кШМ=0,01 мОм.

Сопротивление трансформатора тока R_тт=0 мОм, Х_тт=0 мОм.

Сопротивление автоматического выключателя Q3 ВА5131 c I_н=100 А по табл. 10.4 R_Q3=2,15 мОм, Х_Q3=1,2 мОм; разъемных контактов R_Q3=0,75 мОм (табл. П10.3).

Сопротивление кабеля ВВГ длиной 3,5 м, удельные сопротивления приняты по табл. П10.7

---

Контактное сопротивление кабеля R_кк=0,03 мОм (табл. П10.1), ШР1 R_кШР=0,04 мОм (табл. П10.2 – 4 болта).

Сопротивление ШР1 KLM-R I_н=160А длиной 41,5 м, удельное сопротивление прямой последовательности принимается по таблице П7.2, нулевой последовательности принимается аналогичным ввиду отсутствия данных





Суммарное активное и реактивное сопротивление до точки К5








Ток однофазного металлического КЗ :



Определение сопротивления дуги по (55):



Поправочный коэффициент (54):



Сопротивление дуги по (53):



Ток однофазного дугового КЗ по (58)



2 вариант

Сопротивление трансформатора с учетом переходного сопротивления контактов



Удельное полное сопротивление петли фаза-ноль ШМ (табл. П7.1) Z_{0 ф-0}=0,112 мОм/м

Сопротивление ШМ длиной 36,5 м

Z_{ШМ ф-0}=Z_{0 ф-0}∙l=0,112∙36,5=4,1 мОм

Удельное полное сопротивление петли фаза-ноль кабеля к ШР (табл. П10.7 [6])



Сопротивление кабеля длиной 3,5 м

Z_{к ф-0}=Z_{0 ф-0}∙l=3,37∙3,5=11,8 мОм

Удельное полное сопротивление петли фаза-ноль ШР1 (табл. П7.2), [18]



Сопротивление ШР1 длиной 41,5 м

Z_{к ф-0}=Z_{0 ф-0}∙l=0,71∙41,5=29,5 мОм

Ток однофазного КЗ в точке К5



Как видно из выше приведенных расчетов второй вариант расчета проще и дает заниженное значение однофазного ТКЗ, что допустимо для проверки чувствительности защитной аппаратуры.

---

Коэффициент чувствительности

(82)

где I_{к min} – минимальный ток КЗ в конце защищаемой зоны (однофазное дуговое КЗ;

I_с.о –ток срабатывания отсечки;

k_р –коэффициент разброса срабатывания отсечки по току.

Коэффициент чувствительности в исходном примере для автоматического выключателя ВА5131 с номинальным током 100 А, защищающем ШР4



Требование чувствительности выполняется с пятикратным запасом.

---

9 Расчет отклонения напряжения и выбор отпайки трансформатора

Расчет отклонения напряжения проводится для определения уровня напряжения на зажимах электроприемников и соответствия ГОСТ. Проверяется отклонение напряжения до ближайшего и самого удаленного электроприемника в максимальном и минимальном режимах.

Рассматривается путь до самого удаленного электроприемника, где ожидаются самые большие потери напряжения.

Потери напряжения на участке сети определяются по формуле

(83)

На рис. 11 самый удаленный от ТП ЭП №1.

Сопротивления участков:

- ШР1, длиной 41,5 м, при расчете сопротивления учитывается приведенная длина, при равномерно распределенной нагрузке на шинопроводе l/2.



.

- кабель от ШМ к ШР1 длиной 3,5 м



.

-суммарное сопротивление кабеля и ШР1



.

- сопротивление ШМ длиной 36,5 м



.

- сопротивление трансформатора (рассчитано выше) R_т=3,06 мОм; Х_т=13,64 мОм.

- сопротивление высоковольтного кабеля длиной 0,5 км R_т=0,447 Ом; Х_т=0,0475≈0,05 Ом (см. выше).

Расчетные мощности по участкам

- ШР1+кабель _рШР1=55,74+j40,48 кВА (по табл. 13 – определение расчетной мощности ШР и СП);

- ШМ – расчетная мощность всего цеха _рШМ=496,7+j494,68 кВА (табл. 5);

- трансформатор _{р т} =S_рШМ – jQ_{НКБ ст}=496,7+j(494,68-400)= 496,7 + j94,68 кВА, где Q_{НКБ ст} – мощность стандартной НКБ;

- высоковольтный кабель _вк =

---