4.1 Выбор схемы электроснабжения собственных нужд

При двух трансформаторах собственных нужд в большинстве случаев применяется схема с неявным резервом (рис. 4.1).

Рисунок 4.1 – Схема с неявным резервом

Шины 0,4 кВ секционируются нормально отключенным автоматическим выключателем с устройством АВР двустороннего действия. В нормальном режиме каждый трансформатор питает приемники одной секции шин, при обесточивании которой подается питание от другой секции шин автоматическим включением секционного выключателя.

5 Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов КЗ для сварки (самый мощный и самый удаленный электроприемник).

Схема для расчета токов КЗ приведена на рис. 5.1.

Исходные данные:

Система С: кВ; кА.

Трансформатор Т2: кВА; %; кВт.

Рисунок 5.1 – Исходная схема для расчета токов КЗ

Кабельная линия W1: 4×120 мм²; мОм/м; мОм/м; м.

Кабельная линия W2: 4×25 мм²; мОм/м; мОм/м; м.

Выключатель QF2: А.

Выключатель QF19: А.

Трансформатор тока ТА: 100/5.

Схема замещения приведена на рис. 7.2.

Сопротивление питающей системы:

Рисунок 5.2 – Схема замещения для расчета токов КЗ

, (.1)

где – действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, кА.

Сопротивления трансформатора:

; (.2)

; (5.3)

Сопротивления кабельных линий:

; (5.4)

; (5.5)

Сопротивления автоматических выключателей:

QF2: мОм; мОм.

QF19: мОм; мОм.

Сопротивления трансформаторов тока: мОм; мОм.

Переходное сопротивление контактов: мОм.

При расчете тока КЗ следует учитывать ограничивающее действие активного сопротивления электрической дуги . Сопротивление дуги определяется отношением падения напряжения на дуге U_д к току КЗ в месте повреждения, рассчитанным без учета дуги:

, (5.6)

где – падение напряжения на дуге, В.

, (5.7)

где – напряженность в стволе дуги, В/мм;

– длина дуги, мм.

Начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока КЗ без учета ограничивающего действия сопротивления дуги определяется по формуле

, (5.8)

где – соответственно, суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи КЗ, мОм.

Начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока КЗ с учетом сопротивления дуги определяется по формуле

. (5.9)

Ударный ток КЗ в точке К определяется по формуле

, (5.10)

где – ударный коэффициент.

; (5.11)

. (5.12)

Расчет максимального тока КЗ в точке К2 (без учета сопротивления дуги).

; (5.13)

; (5.14)

Расстояние между фазами проводников в шкафу распределения собственных нужд составляет 45 мм.

, (5.15)

где а – расстояние между фазами проводников в сетях напряжением до 1 кВ, мм.

Ток КЗ в точке К2 с учетом сопротивления дуги:

Ударный ток КЗ в точке К2:

;

Токи однофазного КЗ в сетях напряжением до 1 кВ, как правило, являются минимальными.

По величине этих токов проверяется чувствительность защитной аппаратуры.

Действующее значение периодической составляющей тока однофазного КЗ определяется по формуле

, (5.16)

где – полное сопротивление питающей системы, трансформатора, а также переходных контактов, мОм;

– полное сопротивление петли фаза-нуль от трансформатора до точки КЗ, мОм.

, (5.17)

где , и , – индуктивные и активные сопротивления прямой и обратной последовательностей силового трансформатора ( , ), мОм.

, – индуктивное и активное сопротивления нулевой последовательности силового трансформатора, мОм.

Расчет тока однофазного КЗ в точке К2.

; (5.18)

Расчет тока однофазного КЗ в точке К13.

; (5.19)

Результаты расчета токов КЗ для других точек приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1 - Результаты расчета токов КЗ

Место КЗ	Направление	, А	, А	, А
К1	Шкафы распределения СН Т41	2838	2547	826
К2	Шкафы распределения СН Т42	2872	2590	835
К3	Аппаратура связи	-	-	299
К4	Обогрев КРУН	-	-	439
К5	Обогрев шкафов ТН 35 кВ	-	-	109
К6	Обогрев КС 35 кВ	-	-	127
К7	Регулирование сил. тр-ра Т1	-	-	355
К8	ШУОТ	-	-	653
К9	Освещение КС 35 кВ	-	-	127
К10	Наружное освещение ПС	-	-	116
К11	УКП – КМ	-	-	497
К12	Освещение коридора КРУН	-	-	226
К13	Сварка	-	-	463
К14	Обогрев приводов 35 кВ	-	-	131
К15	УКП – КМ	-	-	500
К16	Регулирование сил. тр-ра Т2	-	-	441
К17	ШУОТ	-	-	659
К18	Аппаратура связи	-	-	300