8. Проверка оборудования в сети напряжением ниже 1000 в на отключающую способность и чувствительность к токам кз

9.8.1. Расчет токов трехфазного к.З. В сети напряжением ниже 1000 в

По [1] при расчете токов КЗ в сетях рекомендуется учитывать сопротивление следующим образом: 0,02 Ом – для первичных цеховых РП, а также на зажимах аппаратов, питаемых радиальными линиями от щитов подстанций или главных магистралей; 0,025 Ом – для вторичных цеховых РП, а также на зажимах аппаратов, питаемых от первичных РП.

Определяем сопротивление трансформатора ТМ-1000/6:

Вычисляем сопротивления в именованных единицах через сопротивления в о.е.:

Произведем приведение сопротивлений со стороны 10 кВ к ступени 0,4 кВ:

где коэффициент трансформации,

Рассчитаем сопротивление и ток КЗ в точке на вводе низшего напряжения цеховой подстанции:

,

Суммарное активное сопротивление, кроме сопротивлений элементов системы электроснабжения высшего напряжения и цехового трансформатора, должно учитывать переходные сопротивления контактов. Для этой цели в расчет вводим добавочное сопротивление, которое на шинах подстанции составляет 15 мОм:

,

.

.

,

, следовательно [2].

,

,

,

, следовательно [2],

,

Для остальных точек расчет аналогичен. Результаты сведем в табл.9.18.

9.8.2. Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 в на отключающую способность

Проверка на отключающую способность осуществляется по выражению:

(9.32)

Таблица 9.2 Проверка автоматических выключателей

РП	Тип автоматического выключателя	Предельная отключающая способность, кА
СП 1	ВА-5135	9	6,1479
СП 2	ВА-5135	9	6,15195
СП 3	ВА-5135	9	6,05745
СП 4	ВА-5135	9	6,1776
СП 5	ВА-5135	9	6,3207
СП 6	ВА-5135	9	7,0875

Так, как >, то все автоматы выбраны правильно, и подходят по отключающей способности к токам к.з. Токи к.з. по мере удаления от цеховой трансформаторной подстанции уменьшаются (по расчетам на НН – менее 5 кА (см. табл.9.1)) вследствие сопротивлений контактов, кабелей и пр., а автоматы типов ВА-51, АЕ-20 имеют предельную отключающую способность 6-8 кА, следовательно, эти автоматы удовлетворяют условиям проверки.

9.8.3. Расчет токов однофазного к.З. В сети напряжением ниже 1000 в

Для правильного выбора параметров релейной защиты и автоматики в системе электроснабжения наряду с токами трехфазных КЗ необходимо знать токи несимметричных КЗ – однофазных КЗ, для проверки чувствительности автоматов НН к таким КЗ.

Ток однофазного замыкания на землю в сети 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью, равен утроенному току нулевой последовательности и определяется по формуле:

,

где r_1Σ=r_2Σ, x_1Σ=x_2Σ– суммарные активные и индуктивные сопротивления прямой последовательности, равные соответствующим сопротивлениям обратной последовательности,

r_0Σ, x_0Σ- суммарные активные и индуктивные сопротивления нулевой последовательности,

В общем случае:

,

где сопротивления можно принять [2]:

r_0Т=r_1Т, x_0Т=x_1Т (для трансформатора с обмотками ∆/Y_н-11 ) [9];

для шин и аппаратов – x₀≈2x₁;

для трехжильных кабелей - x₀≈4x₁;

для четырехжильных кабелей - x₀≈2,5x_1.

Определим сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей элементов цепи:

Сопротивления внешней питающей сети, приведенное к НН, мОм:

мОм,мОммОм;

,

Сопротивления кабельных линий на стороне ВН, приведённые к стороне НН, мОм:

мОм,

мОм.

Пересчитаем сопротивления цехового трансформатора, мОм:

мОм,

мОм.

Сопротивления элементов автомата, мОм:

мОм,

мОм.

Сопротивление шины от выводов трансформатора до шин 0,4 кВ:

Хш_Σ=3*0,06=0,18 мОм;

Rш_Σ=3*0,1=0,3 мОм;

Значение переходного сопротивления: r_пер.Σ=3*5,4 = 15,2 мОм

Суммарное реактивное и активное сопротивление для точки к3:

мОм,

мОм.

Ток однофазного КЗ в точке 3 на шине НН, кА:

кА. (кА)

Расчет тока однофазного КЗ в точке к4 шины РУ-0,4:

Суммарные сопротивления до точки к3: мОм,

без учета Rпер:мОм.

Сопротивления элементов линейного автомата от секции 0,4 кВ, мОм:

мОм,

мОм.

Кабельная линия от шин НН до РУ-0,4

мОм,

мОм.

Значение переходного сопротивления: r_пер.Σ=3*5,34=16,2 мОм

Суммарное активное и реактивное сопротивление для точки к4:

мОм,

мОм.

Токи однофазного КЗ в точках к4:

кА,

В качестве примера расчета тока однофазного КЗ на шинах СП-1-0,4 кВ рассмотрим расчёт для точки К5 - на вводе КЛ в СП-1.

Суммарные сопротивления до точки к4: мОм,

без учета Rпер:мОм.

Сопротивления элементов 2-х автоматов от РУ-0,4, мОм:

мОм,

мОм.

Кабельная линия от шин РУ-0,4 до СП-1:

мОм,

мОм.

Значение переходного сопротивления: r_пер.Σ=3*16,84=50,52 мОм

Суммарное активное сопротивление до точки К5:

мОм,

Суммарное реактивное сопротивление для точки к5:

мОм,

Ток однофазного КЗ в точке к5 :

кА.