элснабинструментального цеха. Электроснабжение инструментального цеха
 Скачать 2.94 Mb.
|
8.2 Расчет однофазного тока короткого замыкания и проверка чувствительности защитыДля проверки аппаратов защиты на чувствительность определяется минимально возможный ток короткого замыкания в сети. Для сети напряжением 0,4 кВ обычно это ток однофазного КЗ с учетом сопротивления дуги в месте КЗ. Ток однофазного КЗ определяется по формуле [12, 14, 15]  (70)где R1∑ и Х1∑ - суммарные активное и реактивное сопротивления прямой последовательности до точки КЗ; R0∑ и Х0∑ - суммарные активные и реактивные сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки КЗ. Эти сопротивления в общем случае равны:  (71) (72)где R0т и Х0т – сопротивления нулевой последовательности трансформатора; Rтт и Хтт – сопротивления трансформаторов тока (аналогичны прямой последовательности); Rкв и Хкв – сопротивления контактов выключателя (аналогичны прямой последовательности); Rк – суммарное активное сопротивление различных контактов; R0Ш и Х0Ш – сопротивления нулевой последовательности шинопроводов; R0к и Х0к – сопротивления нулевой последовательности кабелей Rд - сопротивление дуги, которое, при отсутствии достоверных данных может определяться по табл. 2 [12] или рассчитываться. Среднее значение активного сопротивления дуги в месте КЗ допустимо определять по формуле [14]  (73)где Iпо – начальное значение периодической составляющей тока металлического КЗ; Кс – среднестатистическое значение поправочного коэффициента, учитывающего снижение тока в начальный момент дугового КЗ по сравнению с током металлического КЗ, который можно определить по формуле  , (74)где Zк – сопротивление цепи КЗ, зависящее от вида КЗ: 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 Uф – фазное напряжение сети, В;  – полное сопротивление 3-х последовательностей понижающего трансформатора току однофазного КЗ, мОм; Zп – полное сопротивление петли фаза – нуль от понижающего трансформатора до точки КЗ, мОм. Zп=∑Z0.ф-0 i∙li (80) где Z0.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 Rп – 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 Х1с=0,8мОм. Сопротивления высоковольтного кабеля R1кВН =0,65 мОм, Х1кВН=0,07 мОм. Сопротивления трансформатора прямой последовательности R1т =3,06 мОм, Х1к=13,64 мОм. Сопротивления нулевой последовательности понижающих трансформаторов со схемой соединения Δ/Y0 аналогичны прямой последовательности, при других в соответствии с указаниями завода – изготовителя. R0т =3,06 мОм, Х0к=13,64 мОм. Сопротивление автомата Q2 RQ2 =0,14 мОм, ХQ2=0,08 мОм; контактов RкQ2 =1 мОм Сопротивление магистрального шинопровода длиной 36,5 м (от трансформатора до подключения ШР1)     где Rп0 и Хпо – удельные сопротивления шинопровода прямой последовательности (табл. П7.1); Rн0 и Хно – удельные сопротивления шинопровода нулевой последовательности (табл. П10.6). Сопротивление контактов ШМ RкШМ=0,01 мОм. Сопротивление трансформатора тока Rтт=0 мОм, Хтт=0 мОм. Сопротивление автоматического выключателя Q3 ВА5131 c Iн=100 А по табл. 10.4 RQ3=2,15 мОм, ХQ3=1,2 мОм; разъемных контактов RQ3=0,75 мОм (табл. П10.3). Сопротивление кабеля ВВГ длиной 3,5 м, удельные сопротивления приняты по табл. П10.7     Контактное сопротивление кабеля Rкк=0,03 мОм (табл. П10.1), ШР1 RкШР=0,04 мОм (табл. П10.2 – 4 болта). Сопротивление ШР1 KLM-R Iн=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) Z0 ф-0=0,112 мОм/м Сопротивление ШМ длиной 36,5 м ZШМ ф-0=Z0 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 Zк ф-0=Z0 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 Zк ф-0=Z0 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 Iк min – минимальный ток КЗ в конце защищаемой зоны (однофазное дуговое КЗ; Iс.о –ток срабатывания отсечки; kр –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. |