Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
В.М.Озерский.DOC
Скачиваний:
10
Добавлен:
23.11.2019
Размер:
3.36 Mб
Скачать

8.Проверка защитной аппаратуры и кабельных линий по токам коротких замыканий

Коротким замыканием (КЗ) называется аварийный режим, возникающий из-за нарушения электрической изоляции и сопровождающийся резким увеличением, в 5÷12 раз, токов в проводниках и других элементах сети. Правильно выбранная защитная аппаратура должна надежно отключать все токи КЗ. Контакты и дугогасящие устройства должны обладать достаточной коммутационной способностью к наибольшим токам КЗ, а встроенные или отдельно установленные реле защиты (РЗ) - обладать достаточной чувствительностью к наименьшим токам КЗ.

При расчете токов КЗ в сетях 6(10) кВ и выше, для выбора электрооборудования ВН следует руководствоваться рекомендациями [7], в сетях напряжением до 1000 В – [8, 13]. Примеры расчетов токов КЗ в сетях напряжением до 1000 В изложены в [9].

8.1.Наибольшие токи трехфазного кз

В сетях напряжением 380/220 В наибольший ток КЗ возникает на выводах защитной аппаратуры при трехфазном металлическом КЗ ( ).

Для расчета периодической составляющей наибольшего тока трехфазного КЗ от энергосистемы в сетях до 1000 В следует пользоваться формулой [8, 9]

, (39)

где – среднее значение линейного напряжения; , – активные и реактивные сопротивления прямой последовательности элементов сети до точки КЗ, начиная с трансформатора цеховой ТП.

Если непосредственно к месту КЗ примыкают электродвигатели, с суммарным номинальным током более 1,0 % начального значения периодической составляющей тока КЗ от энергосистемы, следует учесть их влияние на ток КЗ. Продолжая по инерции вращаться, эти двигатели по отношению к месту КЗ становятся генераторами и подпитывают точку КЗ до тех пор, пока не остановятся. При отсутствии подробных номинальных данных сопротивления асинхронных двигателей определяются по формулам

, (40)

где – номинальное напряжение асинхронного двигателя, В; – суммарная номинальная мощность асинхронных двигателей, примыкающих к месту КЗ; – их коэффициент мощности.

ЭДС асинхронных электродвигателей определяется по формуле

, (41)

где – фазное напряжение, ток и коэффициент мощности асинхронного электродвигателя в момент времени, непосредственно предшествующий короткому замыканию.

В практических расчетах в качестве параметров можно принимать соответствующие номинальные данные двигателя.

Начальное значение тока периодической составляющей от асинхронного двигателя определяют по формуле

, (42)

где , – активные и реактивные сопротивления прямой последовательности элементов сети до точки КЗ, начиная от зажимов АД.

Суммарное значение тока КЗ в радиальных сетях находят в виде простой алгебраической суммы

. (43)

В формулах (39), (42) следует учитывать сопротивления (активные и реактивные) всех элементов сети.

Сопротивление энергосистемы ( ) в миллиомах, приведенное к ступени низшего напряжения сети, рассчитывают по формуле

, (44)

где – среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке низшего напряжения трансформатора, В; – среднее номинальное напряжение сети, к которой подключена обмотка высшего напряжения трансформатора, В; – действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, кА; – условная мощность короткого замыкания у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, МВА.

При отсутствии указанных данных эквивалентное индуктивное сопротивление системы в миллиомах допускается рассчитывать по формуле

, (45)

где – номинальный ток отключения выключателя, установленного на стороне высшего напряжения понижающего трансформатора цепи.

Сопротивления силовых трансформаторов определяются по формулам

, , , (46)

где , – номинальное напряжение обмотки низшего напряжения и номинальная мощность трансформатора; , – его напряжение и мощность потерь короткого замыкания.

Сопротивления , для кабельных линий определяются так же, как и в формуле (35).

Сопротивления отключающих аппаратов следует принимать по табл.10.

Следует учитывать сопротивления первичных обмоток многовитковых, катушечных трансформаторов тока, с номинальным первичным током до 600 А. При больших номинальных токах, сопротивления трансформаторов тока можно не учитывать. Значения сопротивлений, для трансформаторов типа ТКФ, приведены в табл.11.

Ударный ток трехфазного КЗ ( ) от энергосистемы в электроустановках с одним источником энергии рассчитывают по формуле

, (47)

где – ударный коэффициент.

Средние значения сопротив­лений отключающих аппаратов

Номи­наль­ный ток, А

Сопротивления расцепителей автомати­ческих выключателей при 65 °С, мОм

Переходные сопротивления

контактов, мОм

r

x

автомати­ческих выключа­телей

рубильников

разъеди-нителей

50

5,5

2,7

1,3

70

2,35

1,3

1

100

1,3

0,85

0,75

0,5

140

0,74

0,55

0,65

200

0,36

0,28

0,6

0,4

400

0,15

0,11

0,4

0,4

0,2

600

0,12

0,084

0,25

0,15

0,15

1000

0,08

0,08

2000

0,03

Средние значения сопротив­лений первичных обмоток

многовитковых, катушечных трансформаторов тока типа ТКФ

Коэффициент трансфор­мации

Сопротивления, мОм, трансформаторов тока

ТКФ-1

ТКФ-3

r

x

r

x

50/5

7

11

3

2,8

75/5

3

4,8

1,3

1,2

100/5

1,7

2,7

0,75

0,7

150/5

0,75

1,2

0,33

0,3

200/5

0,42

0,67

0,19

0,17

300/5

0,2

0,3

0,08

0,08

400/5

0,11

0,17

0,05

0,04

600/5

0,05

0,07

0,02

0,02

В формуле [47] – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ равна

, с

где и – результирующие индуктивное и активное сопротивления цепи КЗ, мОм; – синхронная угловая частота напряжения сети, рад/с;

Угол сдвига по фазе между напряжением, или ЭДС источника питания и периодической составляющей тока КЗ рассчитывают по формуле

, рад.

Время от начала КЗ до появления ударного тока равно

, с.

Ударный ток от асинхронных двигателей определяется аналогично, с учетом сопротивлений элементов цепи от зажимов двигателей до точки КЗ.

Для проверяемого аппарата защиты должны выполняться соотношения

, , (48)

где , – ток отключения и предельный ударный ток проверяемого аппарата защиты.

В противном случае следует выбрать защитную аппаратуру с большей коммутационной способностью и .

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]