Практическая работа № 7 Расчет токов короткого замыкания и выбор защитной аппаратуры.

Задание: Произвести расчет токов к. з в двух точках (точка № 1 - шины Т.П.; точка № 2 ввод в здание № 1), используя исходные данные к практической работе № 1. Произвести выбор предохранителей на ТП-1 в РУ-10 кВ и автоматического выключателя в РУ-0,4 кВ. Дополнительные данные: ВЛ-10 кВ провод АС-70; l-5 км. Т.П.-1 подключена к системе с трансформатором имеющим параметры: S_н = 1000 кВ А; а_в.п = 35 кв; а_н.п = 10 кВ; а_к.з = 5,7%.

Выполнение практической работы:

1. Ознакомиться с теоретическим материалом.

Определение токов трехфазного и двухфазного коротких замыканий в сети, питающейся от мощной энергосистемы

Если известно лишь напряжение шин, к которым присоединена короткозамкнутая цепь, то ток к. з определяют по формулам:

при расчете в практических единицах

= ;

при расчете в относительных единицах

= ,

Если известны ток или мощность к. з в точке присоединения, то сопротивление системы определяют по следующим формулам:

при расчете в именованных единицах

Х_с = ,

где U - напряжение в точке присоединения; I_к, S_к - ток и мощность к. з в точке присоединения;

при расчете в относительных единицах

Х_*с.б =

Результирующее сопротивление до точки к. з определяют суммированием сопротивления системы и сопротивления присоединения:

57

при расчете в именованных единицах:

Z_рез = ;

при расчете в относительных единицах:

Z_рез = ;

Если принимают S_с = ∞, то Х_с = 0.

Ток двухфазного к. з определяют по формуле

=

Определение токов короткого замыкания в сетях напряжением до 1000 в с глухозаземленной нейтралью

Токи трехфазного и двухфазного к. з в сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью определяют так же, как и для сетей напряжением выше 1000 В методом практических единиц. При этом, как указывалось выше, учитывают как индуктивное, так и активные сопротивления элементов цепи к. з, включая активное сопротивление переходных контактов, которое ориентировочно принимают при длине ВЛ до 250 м - 0,02 Ом, до 500 м - 0,025 Ом и более 500 м - 0,03 Ом.

При расчете токов к. з для выбора аппаратов и проводников можно не учитывать сопротивление системы (если оно неизвестно) до ТП 6…35/0,4 кВ

= ,

где U_н - номинальное линейное напряжение вторичной обмотки понижающего трансформатора, В; Z_тр - полное сопротивление трансформатора, приведенное к напряжению его вторичной обмотки, Ом; Z_п - полное сопротивление линии от ТП до точки к. з, включая сопротивления контактов, Ом.

Ток однофазного к. з, по которому проверяют чувствительность защиты, определяют в соответствии с ПУЭ по формуле

=

где U_ф - фазное напряжение сети, В;

- сопротивление трансформатора при замыкании на корпус, Ом;

Z_п - полное сопротивление петли фаза - нуль до точки к. з, Ом.

58

Z_п = ,

где r_ф, r_N - активные сопротивления (ГОСТ 839-74) фазного и нулевого проводов от ТП до точки к. з, Ом;

r_к - активное сопротивление контактов, Ом;

Х_п = Х_оl - индуктивное сопротивление петли до точки к. з, Ом;

Х_о - индуктивное сопротивление 1 км петли фаза - нуль, принимают в соответствии с ПУЭ 0,6 Ом/км;

l - длина линии от ТП до точки к. з.

Ток однофазного к. з для проверки чувствительности защиты следует определять в самой электрически удаленной точке сети, где Z_п = max, а в случае установки секционирующих аппаратов - также в точке секционирования.

2.Выбор плавких предохранителей напряжением выше 1000 В.

Общие сведения. Высоковольтные предохранители в схемах электроснабжения сельскохозяйственных потребителей применяют в основном для защиты силовых трансформаторов понижающих под­станций (в том числе трансформаторов собственных нужд) и трансформаторов напряжения от короткого замыкания.

На стороне 6...10 кВ потребительских подстанций и трансформаторов собственных нужд в основном устанавливают предохранители типа ПК, а на стороне 35 или 110кВ подстанций 35...110/6...20 кВ - стреляющие предохранители типа ПК. Для защиты со стороны высшего напряжения трансформаторов напряже­ния применяют предохранители ПКТ.

Предохранители для защиты трансформаторов вы­бирают по следующим параметрам:

1. По номинальному напряжению, исходя из ус­ловия, что напряжение предохранителя должно быть больше или равно напряжению установки для предохранителей типа ПК с запол­нением кварцевым песком.

Uн.пр.≥ U н.уст.

2. По номинальному току; ток пpeдохрани­теля по условию предельного отключаемого тока пре­дохранителя должен быть больше или равен тока двухфазного

I²_к ≤ Iот.

3. По номинальному току плавкой вставки Iв.

Плавкие вставки предохранителей выбирают с уче­том отстройки их от бросков намагничивающего тока трансформатора и пусковых токов электродвигателей и по условию избирательности (селективности) защи­ты. Рекомендуемые значения номинальных токов плав­ких вставок предохранителей в зависимости от мощ­ности и напряжения трансформаторов приведены, в таблице 7.1

59

Таблица 7.1.