4 Визначення струму замикання на землю в мережі з ізольованою нейтраллю

В електричних мережах напругою 6-35 кВ з ізольованою нейтраллю струм замикання на землю в основному протікає через ємнісні опори неушкоджених фаз щодо землі. Ємнісні опори елементів електричної мережі значно перевищують їх індуктивні й активні опори, і останніми можна зневажити. Це дозволяє вважати, що струм замикання на землю не залежить від місця замикання.

В мережах із великою кількістю кабельних ліній величина струму замикання на землю визначається практично лише ємнісними струмами кабельних ліній. Тому у практичних розрахунках цей струм можна наближено визначити за формулою:

,

де

–питомий ємнісний струм замикання на землю кабельної лінії, А/км;

–довжина кабельної лінії, електрично пов’язаної із точкою замикання.

За [1] обираємо необхідні дані.

0,91 А/км (для кабельних ліній перерізом S=120 мм²).

0,84 А/км (для кабельних ліній перерізом S=95 мм²).

= 2∙0,91∙0,5 = 0,91 А

= 2∙0,84∙0,2 = 0,336 А

= 0,91∙9,0 = 8,19 А

= 0,84∙8,5 = 7,14 А

Сумарний струм:

= 0,91 + 0,336 + 8,19 + 7,14 = 16,576 А

З метою покращення гасіння дуги і запобігання розвитку однофазного замикання на землю в міжфазне КЗ у мережах 6-35 кВ встановлюються дугогасільні реактори, за допомогою яких компенсується основна гармоніка ємнісного струму замикання на землю. Через те, що менш ніж 30 А, то реактор встановлювати не треба.

5 Розрахунок струму кз в мережі 0.4 кВ

Під час розрахунку струмів КЗ в електроустановках напругою до 1 кВ необхідно враховувати активні та індуктивні опори всіх елементів короткозамкненого ланцюга, у тому числі кабелей і шин довжиною 10 м і більше, струмових котушок автоматичних вимикачів, перехідних контактів та ін.

У даному випадку розглядається трифазне коротке замикання на шинах 0,4 кВ (рис. 5.1). Споживачі цього класу напруги отримують живлення від шин 6 кВ через трансформатор Т5 та шинопровід. Номінальний вторинний струм для всіх варіантів перевищує 500 А, тому згідно з [2] опором трансформаторів струму можна знехтувати, і вони на рис. 5.1 умовно не показані.

Рисунок 5.1 – Принципова схема і схема заміщення для розрахунку

трифазного КЗ в мережі 0,4 кВ

Опір енергосистеми в міліомах обчислюють за формулою:

= = 1,394 мОм;

–середня номінальна напруга мережі, підключеної до обмотки нижчої напруги трансформатора, В;

–середня номінальна напруга мережі енергосистеми, до якої підключена обмотка вищої напруги трансформатора, В;

–діюче значення періодичної складової струму трифазного КЗ на боці вищої напруги трансформатора, кА.

Знаходимо активний та індуктивний опір трансформатора:

= = 8,8 мОм,

= = 1,792 мОм,

= = 8,616 мОм

Тип шинопровода: ШМА73. Довжина шинопровода 10 м.

Знаходимо опори шинопровода:

мОм,

мОм.

Опір струмової котушки автомата та перехідний опір беремо із [2]:

X_QF = 0,08 мОм,

R_П = 8,02 мОм.

Сумарні опори кола КЗ:

R_∑ = R_T + R_Ш + R_П = 1,792 + 0,31 + 8,02 = 10,122 мОм,

X_∑ = X_C + X_T + X_Ш + X_QF = 1,394 + 8,616 + 0,17 + 0,08 = 10,26 мОм,

= = 14,413 мОм

Початкове діюче значення періодичної складової струму трифазного КЗ:

= = 16,023 кА.

Постійна часу згасання аперіодичної складової струму КЗ:

= = 0,0032 с

Кут між векторами напруги і періодичної складової струму КЗ.

φ_к = arctg(X_∑/R_∑) = arctg(10,26/10,122) = 0,79 рад (45.388°)

Час появи ударного струму:

= = 0,0075 с,

Ударний струм:

= = 23,2 кА

ВИСНОВКИ

Для забезпечення надійної роботи енергосистеми та пошкодження обладнання при КЗ потрібно швидко вимикати пошкоджену ділянку та застосовувати правильно обрані апарати за умовами КЗ. Для виконання цього необхідно вміти визначити КЗ, що супроводжується перехідними процесами, при якому значення страму та напруги, характер їх зміни залежать від співвідношення потужності та опорів джерела живлення та мережі, у якій відбулося пошкодження.

У курсовому проекті розраховано коротке замикання у точці К1 симетричне та однофазне у точці К3. Визначили струм замикання на землю в мережі з ізольованою нейтраллю та розрахували струм трифазного короткого замикання на шинах 0.4 кВ.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций. - М.: Энергия, 1986. – 640с.

2. Переходные процессы в системах электроснабжения // В.Н. Винославский, Г.Г. Пивняк, Л.Н. Несен и др. – К.: Выща шк. Головное издательство, 1989.- 422 с.

3. Методичесие указания по выполнению курсовой работы. – Д.: ДонНТУ, 2004.-30с.

4. Электроэнергетические системы в примерах и иллюстрациях / Под ред. В.А. Веникова. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 456с.

ДОДАТОК А

ПЕРЕЛІК ЗАУВАЖЕНЬ НОРМОКОНТРОЛЕРА

ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ

Студента групи ЕСЕ-09 Данилова М.В.

Позначення документа	Документ	Умовна оцінка	Зміст зауваження

Дата______________________Підпис_______________