Экспериментальное определение параметров цепи фаза – нуль в электрических сетях до 1000 В с глухозаземлённой нейтралью. Учебно-методическое пособие
.pdfлищного и общественного назначения, полученных авторами данного пособия (в выполнении измерений принимал участие магистрант А.В. Пиманов).
Следует обратить внимание на значительное уменьшение тока КЗ с увеличением расстояния от вводного устройства до удаленной точки (узла) сети, в которой он измерен. Для сравнения были выполнены измерения на первых этажах и других этажах конкретных объектов.
Например, прогнозируемый ток однофазного КЗ в самой удаленной от щитка точке розеточной группы одной из квартир первого этажа 12-и этажного панельного дома, выполненной проводом АПВ- 2×2,5 длиной 11,0 м, равен 313 А (см. табл. 2.3), а в ближайшей розетке от щитка этой же группы – 448 А.
Следует также отметить значительные отличия величины тока ОКЗ в различных точках одной групповой линии и в помещениях СамГТУ. Например, для одной из аудиторий СамГТУ первого этажа первого корпуса прогнозируемый ток в начале линии, выполненной кабелем ВВГ – 3×1,5, равен 789 А, а в конце линии(на расстоянии
12,5 м от начала) – 356 А (см. табл. 2.2).
Таблица 2.1
Влияние длины проводников концевых участков групповой линии на ток однофазного КЗ в сети 0,23 кВ
(Самарский государственный технический университет, 4 этаж, ауд. 404)
Наименование узла |
|
Прогнозируемый |
Сопротивление петли |
Угол |
||
Напряжение, |
фаза – нуль, Ом |
сдвига |
||||
сети. |
ток однофазного |
|||||
|
|
между |
||||
Марка и длина |
В |
КЗ, А |
|
|
||
|
|
U и I, |
||||
проводника, м |
|
|
R |
X |
||
|
|
φ |
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ОЩ 404 |
|
|
|
|
|
|
ПВС 2х2,5, |
222 |
239 |
0,91 |
0,13 |
8° |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
ОЩ 404 |
|
|
|
|
|
|
ПВС 2х2,5, |
222 |
224 |
0,97 |
0,13 |
8° |
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
ОЩ 404 |
|
|
|
|
|
|
ПВС 2х2,5, |
221 |
219 |
0,99 |
0,15 |
8° |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
ОЩ 404 |
|
|
|
|
|
|
ПВС 2х2,5, |
222 |
213 |
1,02 |
0,14 |
8° |
|
4,6 |
|
|
|
|
|
|
41
Таблица 2.2
Влияние длины проводников концевых участков групповой линии на ток однофазного КЗ в сети 0,23 кВ
(Самарский государственный технический университет, 1 этаж)
Марка про- |
Параметр измерения |
|
Длина дополнительного проводника |
|||
водника |
|
|
|
до точки измерения, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1,2 |
5,5 |
12,5 |
|
ВВГ 3х1,5 |
Прогнозируемый ток |
од- |
789 |
692 |
492 |
356 |
|
нофазного КЗ, А |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение, В |
|
221 |
221 |
221 |
221 |
|
Активное сопротивление |
0,28 |
0,31 |
0,44 |
0,61 |
|
|
фаза – нуль, Ом |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Реактивное сопротивле- |
|
|
|
|
|
|
ние |
|
0,05 |
0,05 |
0,04 |
0,08 |
|
фаза – нуль, Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Угол сдвига фаз между |
|
|
|
|
|
|
напряжением и током |
|
9 |
9 |
6 |
6 |
|
при КЗ, град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.3
Влияние длины проводников концевых участков групповой линии на ток однофазного КЗ в сети 0,23 кВ (12-и этажный дом, 1 этаж)
Наименование узла |
|
Прогнозируемый |
Сопротивление петли |
|||
|
фаза – нуль, Ом |
|
||||
|
ток |
|
||||
сети. Марка и длина |
Напряжение, В |
|
|
|
|
|
однофазного КЗ, А |
|
|
|
|
||
проводника, м |
|
R |
X |
|
Z |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Щиток |
|
|
|
|
|
|
АПВ 2х2,5, |
244 |
448 |
0,46 |
0,16 |
|
0,49 |
2,1 |
|
|
|
|
|
|
Щиток |
|
|
|
|
|
|
АПВ 2х2,5, |
242 |
390 |
0,54 |
0,16 |
|
0,56 |
7,0 |
|
|
|
|
|
|
Щиток |
|
|
|
|
|
|
АПВ 2х2,5, |
|
|
|
|
|
|
7,0 |
242 |
307 |
0,07 |
0,14 |
|
0,72 |
+ Шнур |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
2х0,75, |
|
|
|
|
|
|
1,7 |
|
|
|
|
|
|
Щиток |
|
|
|
|
|
|
АПВ 2х2,5, |
243 |
313 |
0,69 |
0,14 |
|
0,7 |
11,0 |
|
|
|
|
|
|
42
Таблица 2.4
Влияние длины проводников концевых участков групповой линии на ток однофазного КЗ в сети 0,23 кВ (12-и этажный дом, 4-й этаж)
Наименование |
|
Прогнозируемый ток |
Сопротивление петли |
||
узла сети. |
|
фаза – нуль, Ом |
|||
Напряжение, В |
однофазного КЗ, А |
||||
Марка и длина |
|
|
|||
R |
X |
||||
|
|
||||
проводника, м |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Щиток, |
230 |
246 |
0,88 |
0,17 |
|
0 |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Щиток |
|
|
|
|
|
ПВС 2х2,5, |
230 |
241 |
0,9 |
0,12 |
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Щиток |
|
|
|
|
|
ПВС 2х2,5, |
230 |
233 |
0,93 |
0,15 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Щиток |
|
|
|
|
|
ПВС 2х2,5, |
230 |
219 |
1 |
0,13 |
|
4,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 2
1.Какие параметры позволяет измерить прибор ИФН-200?
2.Какие параметры вычисляет прибор ИФН-200?
3.Как производится обращение к нужному режиму измерения у прибора ИФН-200?
4.Как выполнить обращение к режиму «Омметр» в приборе ИФН-200?
5.Какой метод измерения сопротивления петли фаза– нуль реализован в приборе ИФН-200?
6.Какие параметры отображаются на индикаторе прибора ИФН-200 при его работе в режиме фаза– нуль, если для дисплея выбран режим«Сокращённый»?
7.Значения каких параметров отображаются на индикаторе прибора ИФН-200 при работе в режиме «Омметр»?
8.Какие параметры отображаются на индикаторе прибора ИФН-200 при
его работе в режиме фаза –нуль, если для дисплея выбран режим «Полный»?
9.Названия каких опций отображаются на индикаторе прибора ИФН-200 при работе в режиме «Меню»?
10.Какой цвет у гнезда«L–N» измерителя сопротивления петли фаза– нуль ИФН-200?
11.Какой цвет у гнезда «*» измерителя сопротивления петли фаза– нуль ИФН-200?
44
ТЕСТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Экспериментальное определение параметров цепи фаза – нуль в электрических сетях до 1000 В с глухозаземлённой нейтралью
Вопрос 1
Укажите тип приборов, позволяющих определить параметры цепи фаза– нуль:
1)РЕЙС-105Р;
2)MZC-304;
3)ИФН-200;
4)«Вымпел».
Вопрос 2
Укажите тип прибора, который позволяет выполнить измерение параметров цепи фаза – нуль только в обесточенных электроустановках:
1)РЕЙС-105Р;
2)MZC-304;
3)ИФН-200;
4)«Вымпел».
Вопрос 3
Определите, какие параметры цепи фаза – нуль позволяет измерить прибор ИФН-200:
1)напряжение;
2)активное сопротивление;
3)сопротивление постоянному току;
4)полное сопротивление.
Вопрос 4
Укажите, какие параметры цепи фаза– нуль позволяет измерить прибор ИФН-200:
1)напряжение;
2)активное сопротивление;
3)сопротивление постоянному току;
4)полное сопротивление.
45
Вопрос 5
Определите ток однофазного короткого замыкания для электрической сети 0,4 кВ, имеющей следующие параметры: полное сопротивление петли фаза– нуль от трансформатора до точки короткого замыкания156,3 мОм; полное сопротивление питающего трансформатора 6/0,4 кВ при однофазном коротком замыкании, приведенное к напряжению 400 В – 42 мОм:
1)1350 А;
2)1870 А;
3)2530 А.
Вопрос 6
Определите, какие параметры цепи фаза– нуль отражаются на дисплее прибора ИФН-200 в режиме «Сокращённый»:
1)ток однофазного короткого замыкания;
2)напряжение;
3)полное сопротивление;
4)активное сопротивление.
Вопрос 7
Укажите, в каких диапазонах выполняются измерения прогнозируемых токов однофазного короткого замыкания тестором-измерителем СЕМ DT-5301:
1)0–200 А;
2)0–2000 А;
3)0–10000 А;
4)0–20000 А.
Вопрос 8
Назовите цвет, который имеет гнездо «L–N» у измерителя сопротивления петли фаза – нуль ИФН-200:
1)жёлтый;
2)зелёный;
3)красный;
4)синий.
Вопрос 9
Определите, какой цвет имеет гнездо «*» у измерителя сопротивления петли фаза – нуль ИФН-200:
1) жёлтый;
46
2)зелёный;
3)красный;
4)синий.
Вопрос 10
Определите ток однофазного короткого замыкания для электрической сети 0,4 кВ, имеющей следующие параметры: полное сопротивление петли фаза– нуль от трансформатора до точки короткого замыкания– 185,1 мОм; полное сопротивление питающего трансформатора 6/0,4 кВ при однофазном коротком замыкании, приведенное к напряжению 400 В – 27 мОм:
1)934 А;
2)1185 А;
3)1972 А.
Вопрос 11
Укажите параметры цепи фаза– нуль, которые отображаются на дисплее прибора ИФН-200 в режиме «Полный»:
1)напряжение;
2)активное сопротивление;
3)индуктивное сопротивление;
4)полное сопротивление.
Вопрос 12
Укажите, какие параметры цепи фаза– нуль отображаются на дисплее прибора ИФН-200 в режиме «Полный»:
1)напряжение;
2)активное сопротивление;
3)индуктивное сопротивление;
4)угол сдвига между током и напряжением.
Вопрос 13
Укажите параметры цепи фаза– нуль, которые отображаются на приборе ИФН-200 в режиме «Сокращённый»:
1)напряжение;
2)активное сопротивление;
3)индуктивное сопротивление;
4)полное сопротивление.
47
Вопрос 14
Определите ток однофазного короткого замыкания для электрической сети 0,4 кВ, имеющей следующие параметры: полное сопротивление петли фаза– нуль от трансформатора до точки короткого замыкания– 468,3 мОм; полное сопротивление питающего трансформатора 6/0,4 кВ при однофазном коротком замыкании, приведенное к напряжению 400 В – 57 мОм:
1)175,3 А;
2)293 А;
3)472 А.
Вопрос 15
Укажите, какие дополнительные знаки, кроме параметров цепи фаза– нуль, могут высвечиваться на дисплее прибора ИФН-200 в режиме «Полный»:
1)знак, сигнализирующий о перегреве прибора;
2)знак, показывающий режим работы;
3)знак, индицирующий состояние батареи.
Вопрос 16
Назовите знаки, которые кроме параметров цепи фаза– нуль могут высвечиваться на дисплее прибора ИФН-200 в режиме «Сокращённый»:
1)знак, сигнализирующий о перегреве прибора;
2)знак, показывающий режим работы;
3)знак, индицирующий состояние батареи.
Вопрос 17
С учётом характеристик элементов расчётной схемы сети0,4 кВ рассчитаны следующие параметры: полное сопротивление питающего трансформатора при однофазном коротком замыкании, приведенное к напряжению400 В – 57 мОм, полное сопротивление петли фаза– нуль от трансформатора до точки короткого замыкания – 111,4 мОм. Определите ток однофазного короткого замыкания:
1)1763,8 А;
2)2150,7 А;
3)2933,8 А.
48
Вопрос 18
Укажите, какие параметры электрической сети с глухозаземлённой нейтралью необходимы при расчёте тока однофазного короткого замыкания с использованием метода симметричных составляющих:
1)суммарное активное сопротивление нулевой последовательности схемы сети до точки короткого замыкания;
2)среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке низшего напряжения;
3)суммарное индуктивное сопротивление нулевой последовательности расчётной схемы до точки короткого замыкания.
Вопрос 19
Определите, какие параметры электрической сети с глухозаземлённой нейтралью необходимы при расчёте тока однофазного короткого замыкания с использованием метода симметричных составляющих:
1)суммарное активное сопротивление нулевой последовательности;
2)суммарное индуктивное сопротивление нулевой последовательности схемы до точки короткого замыкания;
3)суммарное активное сопротивление прямой последовательности расчётной схемы относительно точки короткого замыкания.
Вопрос 20
С учётом характеристик элементов расчётной схемы сети0,4 кВ рассчитаны следующие параметры: полное сопротивление питающего трансформатора при однофазном коротком замыкании, приведенное к напряжению400 В – 27 мОм; полное сопротивление петли фаза– нуль от трансформатора до точки короткого замыкания – 214,6 мОм. Определите ток однофазного короткого замыкания:
1)732 А;
2)917,8 А;
3)1532,7 А.
49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Вопросам повышения надёжности электрических сетей с глухозаземлённой нейтралью напряжением до1000 В и обеспечения безопасности их обслуживания в последние годы уделяется большое внимание.
К настоящему времени известно много способов и мероприятий, позволяющих успешно решать указанные вопросы.
В пособии рассмотрены пути, направленные на увеличение вероятности успешного срабатывания защитных аппаратов в указанных электрических сетях.
Показано, что часто фактические параметры петли фаза– нуль и токи однофазного короткого замыкания значительно отличаются от аналогичных значений, полученных на этапе проектирования электрических сетей до 1000 В с глухозаземлённой нейтралью.
Приведены краткие сведения о способах расчёта токов однофазного короткого замыкания в этих сетях.
Рассмотрены некоторые особенности приборов, используемых для экспериментального определения параметров петли фаза – нуль и фаза – фаза в электрических установках напряжением до 1000 В.
Достаточно подробно рассмотрены конструкция прибора ИФН-200 и последовательность операций при выполнении им измерений параметров петли фаза – нуль.
50
