Проверка аппаратуры

В электроустановках могут возникать различные виды коротких

замыканий, сопровождающихся резкими бросками тока. Электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения должно выбираться с учетом этих токов. Поэтому рассчитаем их по схеме электроснабжения рисунок 4

Предохранитель ШР

Выключатель

ГПП К1 ТМ160/10 К2 К3

Рисунок 4

Выбираем точки расчета токов короткого замыкания.

Точка К1 - шина 10кВ подстанции.

Точка К2 - на шинах низкого напряжения 0,4 кВ.

Точка К3 – у шкафов распределительных.

Для расчета токов короткого замыкания в точке К1 составим схему замещения участка цепи до этой точки рисунок 5

Рисунок 5

где х_сис. –реактивное сопротивление системы (х_сис= 0,15 Ом);

r_к.в. – активное сопротивление линии высокого напряжения;

х_к.в. – индуктивное сопротивление линии высокого напряжения.

На КТП на стороне низкого напряжения 0,4 кВ установлен выключатель автоматический с током отключения равным 31,5 кА.

Определим реактивное сопротивление системы электроснабжения, Ом

(74)

где U_баз – базисное напряжение линии

U_баз=U_ср=10х1,05=10,5 кВ

х_сис.=10,5²/(1,73/10/10,5)=0,6

Определяем активное сопротивление кабеля на высокой стороне по формуле, Ом

(75)

где r₀ - активное сопротивление кабельной линии, (Ом/км). По ([8] П.2.1) r₀= 1,25;

l - длинна кабельной линии электропередачи, l =6 км

Определяем индуктивное сопротивление кабеля на высокой стороне по формуле, Ом

(76)

где х₀– реактивное сопротивление кабельной линии, (Ом/км). По ([8] П.2.3) х₀ = 0,11

Определяем результирующее сопротивление линии в точке К1 по формуле, Ом

(77)

Определяем трёхфазный ток короткого замыкания в точке К1 по формуле, кА

(78)

где U_ср.ном – номинальное напряжение линии + 5%, кВ

Находим 3^х фазный ток короткого замыкания в точки К1 по формуле 78, А

Определяем мгновенное значение ударного тока короткого замыкания с учётом ударного коэффициента К_у по формуле, кА

i_{у к1}= К_у×Ö 2×I⁽³⁾_к1, (79)

Определяем мгновенное значение ударного тока короткого замыкания с учётом ударного коэффициента К_у по формуле 79.

i_{у к1}=1,01*1,41*0,75=0,95

Находим ударный коэффициент по кривым ([1], с.72 рис.7.4).

Для расчётов токов короткого замыкания в точке К2 составляем схему замещения рисунок 6

Рисунок 6

где r_т – активное сопротивление трансформатора;

x_т– индуктивное сопротивление трансформатора;

r_a– активное сопротивление аппаратуры защиты;

x_a – индуктивное сопротивление аппаратуры защиты;

r_тт– активное сопротивление трансформатора тока;

x_тт – индуктивное сопротивление трансформатора тока;

r_к - активное сопротивление кабеля на высокой стороне.

Активное сопротивление трансформатора определяем по формуле, мОм

(80)

где Р_м – потери трансформатора в меди, кВт;

где ∆Р_к - потери мощности трансформатора, кВт, по

([6] с.508, П1.1)∆Р_к = 5,5

U_{ср.норм} - среднее нормированное напряжение низкой стороны т.е +5% от U_ном В, U_{ср.норм} = 400

S_ном - номинальная мощность трансформатора, S_ном = 400

Определим активное сопротивление трансформатора по формуле 80

Индуктивное сопротивление трансформатора определяем по формуле, мОм

(81)

где ∆U_к – потери напряжения на обмотках трансформатора при коротком замыкании, %. ∆U_к=4,5 по([6] с.508, П1.1)

Определяем полное сопротивление трансформатора, мОм

(82)

Определяемноминальный силового трансформатора на низкой стороне, по формуле 83, А

(83)

где U_ном2 – номинальное напряжение на низкой стороне, кВ

Выбираем активные и реактивные сопротивления трансформатора тока и аппаратуры защиты по ([7], таб.2.54) с учётом номинального тока силового трансформатора на низкой стороне.

r_тт= 0,05 мОм; х_тт = 0,07 мОм; r_а = 0,12 мОм; х_а = 0,084 мОм.

Определяем суммарные активные сопротивления от точки К1 и К2, мОм

(84)

где R_к - активное сопротивление контактов, мОм, R_к = 15 по ([10], с. 120)

Определяем суммарно индуктивные сопротивления от точки К1 и К2, мОм

(85)

Определяем полное результирующее сопротивление цепи в точке К2, мОм

(86)

Определяем 3^х фазный ток короткого замыкания в точки К2, кА

(87)

гдеU_ном2 - номинальное напряжение на низкой стороне, В, U_ном2 = 400

Определяем ударный 3^х фазный ток короткого замыкания в точке К2 по формуле 65, кА, учитывая ударный коэффициент К_у2 = 1,08.

Для расчётов тока короткого замыкания в точке К3 составляем схему замещения рисунок 7

Рисунок 7

где r_л.н. – активное сопротивление линии низкого напряжения, мОм;

х_л.н.– индуктивное сопротивление линии низкого напряжения, мОм

Выбираем по ([1], таблица П2.1, П2.3) кабель ВВГ 4х10 на низкой стороне для ЩР-2 с учётом номинального тока расцепителя автоматического выключателя на вводе в шкаф (l_к.н.= 0,06 км)

Определяем активное и индуктивное сопротивление кабеля на низкой стороне по формуле 61 и 62, мОм

r_л.н.=1,3×6= 7,8;

х_л.н.= 0,86×6=5,16.

Определяем результирующие суммарные значения сопротивлений в точке К3, мОм

r_{рез к3} = 7,8+20,67=28,47;

х_{рез к3}= 5,16+17,16=22,32.

Определяем полное результирующее сопротивление в точке К3 по формуле 72, мОм

z_{рез к3}= Ö28,47²+ 22,32² = 36,17.

Определяем ток короткого трехфазного замыкания в точке К3 по формуле 73, кА

Ö 3× 36,17

I⁽³⁾_к3 = = 6,4.

Определяем значение ударного тока в точке К3 по формуле 65, кА, учитывая ударный коэффициент Ку.

i_{у к3} = 6,4×Ö 2×1,01= 51,5.

Определяем значение однофазного тока короткого замыкания, кА

(88)

где U_ф – фазное напряжение сети, В;

Z_тр – полное сопротивление трансформатора току однофазного короткого замыкания на корпус с учётом сопротивлений прямой и нулевой последовательности, мОм;

Z_петли – полное сопротивление петли фаза-нуль кабеля.

Определяем по ([3], стр. 407)

Z_тр= 0,065 мОм.

Определяем удельное сопротивление петли по ([3], табл. 7)

Z₀ петли= 2,96 мОм/м;

Определяем полное сопротивление петли фаза-нуль кабеля ВВГ 4х10

Z_петли= 2,96×6 = 17,76.

Определяем значение однофазного тока короткого замыкания по формуле 88, кА

Все данные сводим в таблицу 10

Таблица 10

№ точки	Трехфазные К.З.	Однофазные К.З.
xк	rк	Zрез	Iк з	Kу	iуд	Zпетли	Zтр/3
	0,11			0,67	1,01	0,95
	17,6	20,67	28,86	8,6	1,01	112,24
	22,32	28,47	36,17	6,4	1,01	51,5	17,76	12,4

Дата добавления: 2015-12-01