Аппаратуры напряжением до 1000 в по токам кз
Защитная аппаратура напряжением до 1000 В должна быть проверена по двум условиям:
по коммутационной способности отключения максимальных токов КЗ;
по чувствительности отключения минимальных токов КЗ.
В.7.1. Проверка защитной аппаратуры по коммутационной способности
Проверку аппаратов защиты по коммутационной способности выполняем по наибольшим токам КЗ. В сети до 1000 В за наибольший ток КЗ принимаем ток трехфазного металлического (при отсутствии электрической дуги в месте КЗ) короткого замыкания в точке К1, ближайшей к проверяемым коммутационным аппаратам. Наибольший ток КЗ будет возникать на шинах 0,4 кВ ТП «Котельная» (рис.В.8).
Расчет
выполняем по формуле (39) в именованных
единицах, с приведением сопротивлений
к ступени напряжения в расчетной точке
КЗ. Приведение сопротивлений выполняем
по средним значениям напряжений на
шинах элементов сети
кВ,
кВ.
Сопротивление системы определим по известному току трехфазного КЗ на шинах 10 кВ РП47, по формуле (44)
Удельные значения сопротивлений, активного и реактивного, для кабеля марки АПвПКШ-10(3х70) примем по справочным данным [17]
.
При протяженности кабеля
м,
сопротивления кабеля, приведенные к
напряжению
,
получим
мОм,
мОм.
Сопротивления трансформатора найдем по формулам (46)
мОм,
мОм,
мОм.
Сопротивление автоматических выключателей состоит из суммы сопротивления контактов и сопротивления расцепителей (табл.10). Для выключателя на вводе трансформатора ВА54-41 на номинальный ток 1000 А активные и реактивные сопротивления близки к нулю и в расчете не учитываются.
Сопротивления
контактов рубильников на вводе 0,4 кВ
трансформатора (рис.В.8) принимаем
(табл.10)
мОм.
Сопротивления контактных соединений
шин в РУ-0,4 кВ ТП принимаем равным
мОм.
Таким образом, суммарное сопротивление
всех контактов до точки КЗ равно
мОм,
где
– число рубильников на вводе трансформатора;
–
число соединений
шин с вводами трансформаторов,
коммутационной аппаратурой, трансформаторами
тока в ячейке №9 ввода трансформатора
(рис.В.8).
Суммарные активное и реактивное сопротивления до точки КЗ
мОм;
мОм.
Полное
сопротивление цепи КЗ
мОм.
Периодическая составляющая тока КЗ от энергосистемы
кА.
Номинальный ток сетевого насоса СН-1, непосредственно подключенного в точке короткого замыкания через короткое кабельное ответвление, составляет 180,4 А=0,18 кА, или 1,46%>1,0%, поэтому его влияние на начальное значение тока КЗ следует учесть.
Сопротивления асинхронного двигателя сетевого насоса найдем по формулам (40)
мОм,
мОм,
где =380 В – номинальное напряжение асинхронного двигателя;
=95 кВт – номинальная мощность асинхронного двигателя сетевого насоса СН-1;
=0,8 – его коэффициент мощности.
ЭДС асинхронных электродвигателей находим по формуле (41)
где
,
,
–
фазное напряжение, ток и коэффициент
мощности асинхронного электродвигателя
в момент времени, непосредственно
предшествующий короткому замыканию,
принятые по номинальным данным двигателя;
.
В цепи двигателя (рис.В.8) учтем сопротивления:
кабельного ответвления АВВГ(3×150+1×95), длиной 60 м. Сопротивления кабеля определены ранее (табл.В.8) и равны
13,2
мОм,
3,6
мОм;трансформатора тока ТКФ-1-300/5 (табл.11)
0,2
мОм,
0,3
мОм;автоматического выключателя SF5 (расцепителей и контактов) типа А3726Б 250/200 (табл.10)
0,36
мОм,
0,28
мОм,
0,6
мОм;сопротивления контактных соединений шин
4×0,01=0,04
мОм и кабелей
2×0,1=0,2
мОм, где целые цифры означают число
контактных соединений шин и кабелей
по схеме рис.В.8.
Суммарное сопротивление от двигателя до точки КЗ составит
мОм,
мОм.
Начальное значение тока периодической составляющей от асинхронного двигателя найдем по формуле (42)
кА.
Суммарное значение тока КЗ в точке К1 (рис.В.8) находим в виде простой алгебраической суммы, по формуле (43)
кА.
Найдем ударный ток от энергосистемы.
Постоянная
времени затухания
апериодической составляющей тока КЗ
с.
Угол jк сдвига по фазе ЭДС источника и периодической составляющей тока КЗ
рад.
Время
от начала КЗ до появления ударного тока
с.
Ударный коэффициент
.
Ударный ток трехфазного КЗ ( ) в электроустановках с одним источником энергии рассчитывают по формуле (47)
кА.
Ударный ток от электродвигателя сетевого насоса найдем аналогично.
Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ
с.
Угол jк сдвига по фазе ЭДС источника и периодической составляющей тока КЗ
рад.
Время от начала КЗ до появления ударного тока
с.
Ударный коэффициент
.
Ударный ток трехфазного КЗ ( ) от электродвигателя сетевого насоса
кА.
Суммарное значение ударного тока
кА.
Для выключателей вводов трансформаторов подстанции ВА64-41 ток отключения составляет 150 кА и условие (48) выполняется с большим запасом
кА.
Для
выключателей отходящих линий от РУ-0,4 кВ
ТП (табл.В.10) и от СП (табл.В.11) типов
А3726Б, А3716Б, с токами отключений
кА,
условие (48) также выполняется.
Таким образом, принятые к установке автоматические выключатели соответствуют уровню наибольших токов КЗ в сети 0,4 кВ и выбраны правильно.
Рис. В.9 К расчету тока
однофазного КЗ
