Расчёт токов к.З. В установках напряжением до 1000 в

В системах эл. снабжения промышленных и с/х потребителей электрические сети до 1000 В имеют наибольшую протяжённость и большое количество электрической аппаратуры: трансформаторы тока и напряжения, контакторы, автоматы.

Активные сопротивления линий, индуктивные сопротивления ТТ, катушек, автоматов могут оказывать значительное влияние на токи к.з. Не учитывая эти элементы в схемах замещения иногда может приводить к значительным погрешностям.

Расчёт токов к.з. производится теми же методами что и в сетях высокого напряжения ВН.

Промышленные сети НН, как и сети с/х назначения чаще всего выполняются с глухозаземлённой нейтралью – нулевым проводом, к которому присоединены все металлические части электроустановок, нормально не находящихся под напряжением. Поэтому замыкание между фазой и нулевым проводом (или корпусом) являются однофазными к.з.

В отличие от сетей ВН в таких сетях наибольшим током обладают 3–х фазные к.з., а наименьшим одно фазным к.з. Связано это с тем, что в сетях НН сопротивление нулевой последовательности резко возрастает, в силу того, что сечение нулевого провода много меньше фазного.

Тем не менее расчёт токов однофазного к.з. в этих сетях необходим для проверки надёжности срабатывания схем РЗиА., автоматов отключения нагрузки и плавких предохранителей. Т.к для них необходимо определять наименьшие значения тока к.з

РИС. 31

При однофазном к.з

Сопротивления Z_1, Z_2, Z₀ необходимо приводить к U низкого напряжения (0,38 кВ)

Тогда:

– дополнительное сопротивление в цепи НН (токовые катушки ТТ, контакторов и т.п.) Z_доп

Z_ТР –току однофазного к.з. для мощностей от 25 до 2500 кВА колеблется в пределах 3,1 Ом до 0,1 Ом [Барыбин., с, 137].

Сопротивление контакторов, рубильников и автоматов, шинопроводов и т.п., можно взять из специальных таблиц. [Табл.2.49 – 2.56 Барыбин., с, 133]. Но в целом их величина не значительна.

Полное сопротивление петли зависит от электрической удалённости точки к.з. Активное сопротивление петли равно сумме активных сопротивлений фазного и нулевого провода до точки к.з. Внешнее индуктивное сопротивление петли фазный-нулевой провод принимают равным 0,6 Ом/км Сопротивление петли для удалённых участков могут принимать достаточно большие значения. Поэтому:

При к.з. непосредственно на шинах НН: Z_П=0 и необходимо учитывать параметры сети ВН.
Если Z_П≥3÷4 Ом, то учитывать Z_ВНнецелесообразно. При этом можно не учитывать и Z_доп.

Тогда:

При ещё больших сопротивлениях Z_П можно пренебречь и сопротивлением Z_ТР.

. Необходимо отметить, что формула , как и другие верны лишь в случае заземления нулевого провода в одной точке. На самом деле на ВЛ НН необходимо выполнить повторные заземления на концах линий и ответвлений, а также через 1–2 км неразветвлённых участков линий. Сопротивление r < 30 Ом

РИС. 32

При учёте таких заземлителей Z_П несколько снижается, т.к. часть тока к.з. протекает в земле. В результате ток несколько вырастет.

Поэтому для надёжного автоматического отключения аварийного участка ток однофазного к.з. должен не менее, чем в 3 раза превышать ток плавкой вставки предохранителя, автомата. Для автоматов, снабжённых только электромагнитным расцепителем, этот ток должен составлять, не менее 1,4 уставки тока электромагнитного расцепителя автомата.

ПРИМЕР:

РИС. 33

Требуется определить ток трёхфазного к.з.- максимальный для проверки оборудования на электродинамическую и термическую стойкость и ток однофазного к.з- для выбора защитной и коммутационной аппаратуры.

Система ”C”: