электроснабжение кр1 / Кабышев Обухов Расчет и проект сист эл.снабж. объектов и установок

Расчет для напряжения 6 кВ. Сопротивление трансформатора,

Такой ток протекает в двух фазах на стороне 6 кВ. Аналогичное значение тока получается пересчетом с напряжения 0,4 кВ на напряжение 6 кВ: 0,58 12900 400 / 6000 = 500 А.

Наибольший ток двухфазного КЗ со стороны 6 кВ по таблице 6.27 равен току трехфазного КЗ: Iкз(2) = Iкз(3) = 860 А; в двух других фазах –

вдвое меньше – 430 А.

Соединение обмоток Y / Yн. Ток трехфазного КЗ от схемы соединений обмоток не зависит и равен 12900 А на стороне 0,4 кВ и 860 А на стороне 6 кВ.

Ток двухфазного КЗ на стороне 0,4 кВ также не зависит от схемы соединения обмоток и равен 11200 А.

Для схемы соединений Y / Yн ток двухфазного КЗ со стороны 6 кВ равен:

Iкз(2) = 23 Iкз(3) = 23 860 = 745 А.

Для однофазного КЗ сопротивление трансформатора zтр(1) = 0,195 Ом

(табл. 6.7), а ток:

вместо 12900 А для соединения / Yн. Со стороны 6 кВ максимальный

ток будет равен 23 3570 6000400 = 159 А; в двух других фазах токи в 2 раза меньше и равны 79,5 А.

Результаты расчета сведены в таблицу 6.28.

Малое значение тока при однофазных КЗ для схемы соединений Y / Yн значительно затрудняет выполнение защиты таких

150

трансформаторов и вынуждает применять более сложные защиты с увеличенным количеством реле и трансформаторов тока.

6.6. Проверка проводников по термической устойчивости к току короткого замыкания

Силовые кабели в электрических сетях выше 1000 В подлежат проверке на условия нагревания током короткого замыкания. В электрических сетях до 1000 В на термическую устойчивость проверяются только шинопроводы.

Повышение температуры жил изолированных проводников и кабелей при прохождении токов перегрузки и короткого замыкания ведет к химическому разложению изоляции и резкому снижению ее электрической прочности. Допустимые температуры нагрева проводников приведены в таблице 6.29.

Проверку кабелей на нагревание от токов короткого замыкания надо проводить:

•для одиночных кабелей небольшой протяженности, исходя из короткого замыкания в начале кабеля;

•для одиночных кабелей, имеющих соединительные муфты, исходя из КЗ в начале каждого участка, с тем, чтобы иметь возможность ступенями уменьшать сечение кабеля по его длине;

•для двух и более параллельно включенных кабелей, исходя из короткого замыкания непосредственно за пучком (по сквозному току). Электрические кабели можно не проверять по режиму короткого

замыкания в случае их защиты плавкими предохранителями. Линия считается защищенной предохранителем, если отключающая способность предохранителя достаточна для отключения наибольшего возможного аварийного тока линии.

151

Таблица 6.29 Допустимые температуры нагрева проводников, °С

* – Сталеалюминевые провода.

Для линий к индивидуальным электроприемникам или небольшим распределительным пунктам неответственного назначения можно не проверять проводники на термическую устойчивость при коротком замыкании, если исключается возможность взрыва при КЗ.

Величины допустимого установившегося тока короткого замыкания приведены в таблице 6.30.

Термическое действие тока короткого замыкания в течение действительного времени прохождения его tд (определяется длительностью действия защиты (tзащ) и отключающей аппаратуры (tвыкл)) характеризуется величиной приведенного времени tпр – промежутком времени, в течение которого установившийся ток КЗ выделяет то же количество тепла, что и изменяющийся во времени ток КЗ за действительное время.

Приведенное время tпр определяется составляющими времени периодической tпр.п и апериодической tпр.а слагаемых тока КЗ:

152

Таблица 6.30

Допустимые величины тока короткого замыкания кабелей с бумажной изоляцией на напряжение 6 / 10 кВ по условиям термической устойчивости, кА

153

Рис. 6.2. Зависимость приведенного времени для периодической составляющей тока КЗ: tпр.п – приведенное время для периодической составляющей тока КЗ; t – действительное время, с; β = I / I∞ – отношение начального сверхпереходного тока к установившемуся в месте КЗ.

При действительном времени tд > 1с величиной tпр.а можно пренебречь. При расчетах тока короткого замыкания в распределительных сетях до 10 кВ часто затухание не учитывают. В этом случае приведенное время может быть принято равным действительному и задача проверки электрического кабеля на термическую устойчивость

упрощается.

Сечение, обеспечивающее термическую устойчивость проводника к току КЗ, при заданной величине приведенного времени определяется:

где С – постоянная, определяемая в зависимости от заданной правилами устройства электроустановок конечной температуры нагрева жил и напряжения (табл. 6.29); I∞ – установившийся ток трехфазного короткого замыкания.

За стандартное термически стойкое сечение принимают ближайшее к расчетному меньшее сечение.

154

7. ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

7.1. Силовые трансформаторы

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования электрической энергии переменного тока одного напряжения в другое.

Структура условного обозначения трансформаторов приведена на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Структура условного обозначения силовых трансформаторов

Примечания: 1. Для обозначения автотрансформаторов добавляется буква «А»

2.Для обозначения защиты масла азотной подушкой без расширителя после вида охлаждения ставится буква «З», например, «ТМЗ».

3.ДляобозначениярасщепленнойобмоткиНН послечисла фазставитсябуква«Р», например, «ТРДН».

4.Для обозначения трансформатора собственных нужд электростанций последняя буква ставится «С», например, «ТРДНС».

155