При коротком замыкании токи в шинах трансформаторной подстанции

Рассмотрим на примере двухтрансформаторных п/с с двухобмоточными и трехобмоточными тр-рами.

Расчет токов КЗ, в общем случае, производят в основных коммутационн-ых узлах подстанции. Для определения наибольшего возможного тока КЗ в каждом узле следует считать включенными все генераторы в системе, все трансформаторы и линии электропередачи (ЛЭП) подстанции.

При определении тока КЗ в расчётной точке составляется расчётная схема замещения, включающая в себя: источники питания (генераторы, компенса-торы); все элементы электрической цепи, которые связывают источники питания с точкой КЗ (трансформаторы, автотрансформаторы, ЛЭП, реакто-ры, электродвигатели, подключённые вблизи места КЗ).

В схему замещения генераторы системы, синхронные компенсаторы и эл-ектродвигатели вводятся своими ЭДС и сопротивлениями, а все остальные элементы схемы – только своими индуктивными сопротивлениями, за искл-ючением кабелей, которые вводятся как индуктивными, так и активными сопротивлениями.

Пример расчета тока КЗ на шинах п/с (приближенное приведение в о.е):

Дано: S_С, x_C – заданная мощность и эквивалентное сопротивление системы.

Определяем сопротивление системы, о.е. (одинаково для двух п/с)

S_б — принятое значение базисной мощности.

Определяем сопротивление двухобмоточного тр-ра, который в схему замещения вводится одним сопротивлением:

Определяем сопротивление трехобмоточного тр-ра, который в схему замещения вводится тремя сопротивлениями:

Рассчитаем ток КЗ:

Базисное значение тока, I_Б1 = S_б/Ö3·U_б1. U_б1 – напряжение на стороне ВН; I_Б2 = S_б/Ö3·U_б2. U_б2 – напряжение на стороне НН; I_Б3 = S_б/Ö3·U_б3. U_б3 – напряжение на стороне СН.

Определяем периодическую составляющую тока КЗ в т. К1 (одинаково для двух п/с):

Определяем периодическую составляющую тока КЗ в т. К2 (для п/с с двухобмоточными тр-рами – выключатель Q5 замкнут): I_ПК2 = Е * ·I_Б2/(X * _C + X_Т1/2); выключатель разомкнут — I_ПК2 = Е * ·I_Б2/(X * _C + X_Т1), т.е при разомкнутом секционном выключателе ток КЗ меньше.

Определяем периодическую составляющую тока КЗ в т. К2 (для п/с с трехобмоточными тр-рами – выключатель Q5 замкнут): I_ПК2 = Е * ·I_Б2/(X * _C + (X_Т1В+X_Т1Н)/2); выключатель разомкнут — I_ПК2 = Е * ·I_Б2/(X * _C + (X_Т1В+X_Т1Н)).

Определяем периодическую составляющую тока КЗ в т. К3 (только для п/с с трехобмоточными тр-ми – выключатель Q8 замкнут): I_ПК3 = Е * ·I_Б3/(X * _C + (X_Т1В+X_Т1С)/2); выключатель разомкнут — I_ПК3 = Е * ·I_Б3/(X * _C + (X_Т1В+X_Т1С))

Видео:Воздействие токов короткого замыкания на проводники и шины. ЭкспериментСкачать

Пример расчета тока трехфазного к.з. в сети 0,4 кВ

В данном примере будет рассматриваться расчет тока трехфазного короткого замыкания в сети 0,4 кВ для схемы представленной на рис.1.

1. Ток короткого замыкания на зажимах ВН трансформатора 6/0,4 кВ составляет — 11 кА.

Читайте также: Шины 2014 года лето

2. Питающий трансформатор типа ТМ — 400, основные технические характеристики принимаются по тех. информации на трансформатор:

• номинальная мощностью Sн.т — 400 кВА;
• номинальное напряжение обмотки ВН Uн.т.ВН – 6 кВ;
• номинальное напряжение обмотки НН Uн.т.НН – 0,4 кВ;
• напряжение КЗ тр-ра Uк – 4,5%;
• мощность потерь КЗ в трансформаторе Рк – 5,5 кВт;
• группа соединений обмоток по ГОСТ 11677-75 – Y/Yн-0;

3. Трансформатор соединен со сборкой 400 В, алюминиевыми шинами типа АД31Т по ГОСТ 15176-89 сечением 50х5 мм. Шины расположены в одной плоскости — вертикально, расстояние между ними 200 мм. Общая длина шин от выводов трансформатора до вводного автомата QF1 составляет 15 м.

4. На стороне 0,4 кВ установлен вводной автомат типа XS1250CE1000 на 1000 А (фирмы SOCOMEC), на отходящих линиях установлены автоматические выключатели типа E250SCF200 на 200 А (фирмы SOCOMEC) и трансформаторы тока типа ТСА 22 200/5 с классом точности 1 (фирмы SOCOMEC).

5. Кабельная линия выполнена алюминиевым кабелем марки АВВГнг сечением 3х70+1х35.

Для того, чтобы рассчитать токи КЗ, мы сначала должны составить схему замещения, которая состоит из всех сопротивлений цепи КЗ, после этого, определяем все сопротивления входящие в цепь КЗ. Активные и индуктивные сопротивления всех элементов схемы замещения выражаются в миллиомах (мОм).

Видео:Все про короткое замыканиеСкачать

1. Определение сопротивлений питающей энергосистемы

В практических расчетах для упрощения расчетов токов к.з. учитывается только индуктивное сопротивление энергосистемы, которое равно полному. Активное сопротивление не учитывается, данные упрощения на точность расчетов – не влияют!

1.1 Определяем сопротивление энергосистемы со стороны ВН по выражению 2-7 [Л1. с. 28]:

1.2 Определяем сопротивление энергосистемы приведенное к напряжению 0,4 кВ по выражению 2-6 [Л1. с. 28]:

Видео:Короткое замыканиеСкачать

2. Определение сопротивлений трансформатора 6/0,4 кВ

2.1 Определяем полное сопротивление трансформатора для стороны 0,4 кВ по выражению 2-8 [Л1. с. 28]:

2.2 Определяем активное сопротивление трансформатора для стороны 0,4 кВ по выражению 2-9 [Л1. с. 28]:

2.3 Определяем индуктивное сопротивление трансформатора для стороны 0,4 кВ по выражению 2-10 [Л1. с. 28]:

Для упрощения расчетов можно воспользоваться таблицей 2.4 [Л1. с. 28], как видно из результатов расчетов, активные и индуктивные сопротивления совпадают со значениями таблицы 2.4.

Видео:Короткое замыкание в ячейке 6кВ при включении вакуумного выключателяСкачать

3. Определение сопротивлений шин

3.1 Определяем индуктивное сопротивление алюминиевых прямоугольных шин типа АД31Т сечением 50х5 по выражению 2-12 [Л1. с. 29]:

3.1.1 Определяем среднее геометрическое расстояние между фазами 1, 2 и 3:

3.2 По таблице 2.6 определяем активное погонное сопротивление для алюминиевой шины сечением 50х5, где r_уд. = 0,142 мОм/м.

Для упрощения расчетов, значения сопротивлений шин и шинопроводов, можно применять из таблицы 2.6 и 2.7 [Л1. с. 31].

Читайте также: Температура использования летних шин мишлен

3.3 Определяем сопротивление шин, учитывая длину от трансформатора ТМ-400 до РУ-0,4 кВ:

Видео:Разрушение колонки разъединителя 110 кВ при его отключенииСкачать

4. Определение сопротивлений кабеля

4.1 Определяем активное и индуктивное сопротивление кабелей по выражению 2-11 [Л1. с. 29]:

Видео:Короткое замыкание 6 кВСкачать

5. Определение сопротивлений трансформаторов тока

Значения активных и индуктивных сопротивлений обмоток для одного трансформатора тока типа ТСА 22 200/5 с классом точности 1, определяем по приложению 5 таблица 20 ГОСТ 28249-93, соответственно r_та = 0,67 мОм, х_та = 0,42 мОм.

Активным и индуктивным сопротивлением одновитковых трансформаторов (на токи более 500 А) при расчетах токов КЗ можно пренебречь.

Согласно [Л1. с. 32] для упрощения расчетов, сопротивления трансформаторов тока не учитывают ввиду почти незаметного влияния на токи КЗ.

Видео:ПОЧЕМУ АВТОМАТ НЕ ОТКЛЮЧАЕТ ТОК ЗАМЫКАНИЯ? РАСКРЫВАЮ ТАЙНУ ПЕТЛИ ФАЗА-НОЛЬ! #энерголикбез #фазаСкачать

6. Определение сопротивлений автоматических выключателей

Определяем активное сопротивление контактов по приложению 4 таблица 19 ГОСТ 28249-93:

• для рубильника на ток 1000 А – r_ав1 = 0,12 мОм;
• для автоматического выключателя на ток 200 А — r_ав2 = 0,60 мОм.

Видео:09 Расчёт токов короткого замыкания - Электроснабжение населённого пунктаСкачать

7. Определение сопротивлений контактных соединений кабелей и шинопроводов

Для упрощения расчетов, сопротивления контактных соединений кабелей и шинопроводов, я пренебрегаю, ввиду почти незаметного влияния на токи КЗ.

Если же вы будете использовать в своем расчете ТКЗ значения сопротивления контактных соединений кабелей и шинопроводов, то они принимаются по приложению 4 таблицы 17,18 ГОСТ 28249-93.

При приближенном учете сопротивлений контактов принимают:

• rк = 0,1 мОм — для контактных соединений кабелей;
• rк = 0,01 мОм — для шинопроводов.

Видео:короткое замыкание на КТП [Электро - Видео]Скачать

8. Определение тока трехфазного к.з. в конце кабельной линии

8.1 Определяем ток трехфазного к.з. в конце кабельной линии:

Видео:Почему чаще отгорает ноль, а не фаза? #энерголикбезСкачать

9. Список литературы

1. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сети 0,4 кВ. Учебное пособие. 2008 г.
2. Голубев М.Л. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4 — 35 кВ. 2-e изд. 1980 г.
3. ГОСТ 28249-93 – Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ.

Видео:Токи КЗ | ответы на вопросыСкачать

Расчёт токов короткого замыкания (т.к.з.) на шинах РП 0,4кВ. и на шинах 6кВ. Выбор разъединителей

7. Расчёт токов короткого замыкания (т.к.з.) на шинах РП 0,4кВ. и на шинах 6кВ. Выбор разъединителей

— по расчётной схеме составить схему замещения, выбрать точки КЗ;

— определить в каждой выбранной точке 3-фазные, 2-фазные и 1-фазные токи КЗ, заполнить «Сводную ведомость токов КЗ».

Схема замещения представляет собой вариант расчётной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи — электрическими. Точки КЗ выбираются на ступенях распределения и на конечном электроприёмнике.

Точки КЗ нумеруются сверху вниз, начиная от источника.

Читайте также: Мартин шин в молодости

Для определения токов КЗ используются следующие соотношения:

,

где U_к – линейное напряжение в точке КЗ, кВ;

Z_к – полное сопротивление до точки КЗ, Ом;

;

,

где U_кф – фазное напряжение в точке КЗ, кВ;

Z_п – полное сопротивление петли «фаза — нуль» до точки КЗ, Ом;

Z_т (1) – полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Ом;

,

где К_у – ударный коэффициент, определяется по графику

.

д) действующего значения ударного тока, кА:

,

где q – коэффициент действующего значения ударного тока,

Сопротивления схем замещения определяются следующим образом.

1. Для силовых трансформаторов по таблице 1.9.1 или расчётным путём из соотношений:

; ; ,

где ∆Р_к – потери мощности КЗ, кВт;

U_нн – линейное напряжение обмотки НН, кВ;

S_т – полная мощность трансформатора, кВА;

2. Для токовых трансформаторов по таблице 1.9.2.

3. Для коммутационных и защитных аппаратов по таблице 1.9.3.

4. Для ступеней распределения по таблице 1.9.4.

5. Для линий ЭСН кабельных, воздушных и шинопроводов из соотношений

; ,

где r₀, х₀ – удельное активное и индуктивное сопротивления, мОм/м;

L_л – протяжённость линии, м.

Сопротивления элементов на ВН приводятся к НН по формулам

; ,

где R_нн, X_нн – сопротивления, приведённые к НН, мОм;

R_вн, X_вн – сопротивления на ВН, мОм;

U_нн, U_вн – напряжения низкое и высокое, кВ.

Алюминиевый кабель ВН длиной 320м и сечением жил 25мм 2 ;

; ;

; .

Сопротивления приводятся к НН

;

.

R_т = 3,1мОм, Х_т = 13,6мОм; .

SF – R_SF = 0,1 мОм; x_SF = 0,1 мОм; R_uSF = 0,15 мОм;

Для кабельных линий (КЛ) КЛ1:

; .

Так как в схеме 3 паралельных кабеля, то

;

; .

КЛ2: ; .

; .

Для ступеней распределения R_c1 = 15мОм, R_c2 = 20мОм

r₀ = 0,034мОм/м; х₀ = 0,016 мОм/м; r_0п = 0,068мОм/м; х_0п = 0,053 мОм/м;

;

Упрощается схема замещения, вычисляются эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗ и наносятся на схему

;

;

;

.

;

Вычисляются сопротивления до каждой точки КЗ и заносятся в «Сводную ведомость»

; ;

;

;

;

;

;

;

;

; ; ;

Определяются коэффициенты К_у и q

;

;

;

;

;

.

Определяются 3-фазные и 2-фазные токи КЗ и заносятся в «Ведомость»:

;

;

;

;

;

;

Определяем силу ударного тока с учётом электродвигателей

Сила номинального тока двигателей

;

Сила ударного тока от двигателей

;

;

Сила ударного тока с учётом электродвигателей составит

;

;

Сила ударного тока с учётом электродвигателей составит

;

;

.

Сводная ведомость токов КЗ

Составляется схема замещения для расчёта 1-фазных токов КЗ и определяются сопротивления. Для кабельных линий

; ;

; ;

; ;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Выбираем силовой выключатель ВН ВВЭ – 10 – 630 – 10:

;

;

;

.

;

;

.

Ток термической стойкости

.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  Автоподбор © 2023
  Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер

  💥 Видео

  Ударный ток короткого замыканияСкачать

  

  Что такое НАПРЯЖЕНИЕ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРАСкачать

  

  Трансформаторы токаСкачать

  

  Почему нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора тока. Короткозамкнутый режим трансформатораСкачать

  

  Короткое замыкание на ЛЭП 110 кВСкачать

  

  Короткое замыкание в сети 10 (кВ)! Последствия и анализСкачать

  

  Расчёт токов короткого замыкания для курсового проекта Электроснабжение предприятий разделы 4.1-4.2Скачать

  

  Котика ударило током, 10 т. ВольтСкачать

  

  Короткое замыкание при включении разъединителя / Short circuit when disconnector is switched onСкачать