Тема №11: «Расчет кз в установках напряжением до 1000 в»

Литература: Л1 – с. 449-456, Л2 – с. 105-114.

Электрические установки напряжением до 1000 В характеризуются, как правило, большой электрической удаленностью относительно источников питания. Поэтому расчет замыканий в таких установках ведется в предположении, что напряжение на высшей стороне понижающего трансформатора является номинальным.

Рисунок 11.1

При расчете КЗ в установках до 1000 В необходимо учитывать:

а) активные сопротивления всех элементов (величины которых соизмеримы с индуктивными);

б) проводники небольшой длины: первичные обмотки трансформаторов тока; токовые катушки автоматических выключателей;

в) переходные сопротивления различных контактных соединений;

г) переходные сопротивления в месте КЗ;

д) несимметрию сопротивлений фаз (вызванную, например, включением трансформаторов тока только в две фазы).

При отсутствии достоверных данных о переходных сопротивлениях рекомендуется их учитывать совокупно (включая контакт в месте замыкания) введением в короткозамкнутую цепь активного сопротивления: Ом (т.е. мОм). При этом Ом – для распределительных устройств на станциях и подстанциях; Ом – для первичных цеховых районных подстанций (РП); Ом – для вторичных цеховых РП; Ом – для аппаратуры, установленной непосредственно у приемников электроэнергии, получающих питание от вторичных РП.

Расчет КЗ в установках до 1000 В проводят в именованных единицах (так как большинство сопротивлений задано в Ом, мОм).

В качестве основной ступени необходимо принимать ступень с напряжением низкой стороны трансформатора.

Активное сопротивление трансформатора, мОм:

.

Индуктивное сопротивление трансформатора, мОм:

.

Сопротивления понижающих трансформаторов мощностью до 1000 кВА, трех и четырехжильных кабелей до 1000 В, магистральных и распределительных шинопроводов; величины сопротивлений аппаратов с В приведены в Приложении П-10, [1].

При этом учитывают изменение активного сопротивления прямой последовательности одной шины от температуры, мОм:

;

где – превышение температуры;

– учитывает как изменяется сопротивление проводника из соответветствующего материала от температуры;

– коэффициент дополнительных потерь, учитывающих явление вытеснения тока, .

В качестве средних номинальных напряжений для соответсвующих ступеней трансформации рекомендуются принимать: 690, 525, 400, 230, 127 В.

Для проверки аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания производит расчет трехфазного КЗ (так как при этом виде КЗ – ток наибольшей величины), а в некоторых случаях необходим расчет двух двухфазного и однофазного КЗ.

Для проверки трансформаторов тока, устанавливаемых в двух фазах, выполняется расчет тока двухфазного КЗ.

Для настройки защиты от замыканий на землю (по требованиям ТБ), производят также расчет токов при однофазном КЗ (для определения наименьшей величины тока КЗ).

По найденным результирующим сопротивлениям прямой и нулевой последовательностей (так как мы не учитываем генерирующие источники) относительно точки КЗ , , и – определяют начальное значение периодической слагающей тока:

- при трехфазном КЗ:

, кА.

- при однофазном КЗ:

, кА.

где – среднее номинальное напряжение той ступени, где КЗ, к этому напряжению приведены все сопротивления цепи ( , В; , мОм).

При значительной величине активного сопротивления и заметной продолжительности КЗ ( сек) уже учитывают тепловой спад тока (т.е. увеличение сопротивления проводников от температуры).

Наличие трансформаторов тока в двух фазах создает местную продольную несимметрию трехфазной цепи.

Для проверки этих трансформаторов тока по условиям КЗ выполняется расчет тока при двухфазном КЗ (между фазами, где есть и где нет трансформатора тока):

;

где , – сопротивления трансформатора тока.

При определении ударных токов пользуются ударным коэффициентом .

Из этих данных видно, что когда ток КЗ ограничен только сопротивлением трансформатора, то ударный коэффициент составляет:

	1,05	1,1-1,3	1,35-1,5
Мощность трансфор- матора , кВА	20	40-250	400-1000