4.3.6. Пример расчета токов однофазного кз на землю
При питании электроустановки от системы через понижающий трансформатор значение периодической составляющей тока однофазного КЗ для точки З (на шинах ВРУ – рис. 4.8) рассчитывается по формуле
|
(4.38) |
,где R1Σ = R1Σ.З, Х1Σ = Х1Σ.З (при ХС = ХС.МИН) – активное и индуктивное суммарные сопротивления прямой последовательности относительно точки КЗ (см. расчет трехфазного КЗ – п. 4.3.4);
RОΣ, ХОΣ – активное и индуктивное суммарные сопротивления нулевой последовательности относительно точки КЗ.
Эти сопротивления равны:
RОΣ = RОТ3 + RО.Ш + RТА1 + RQF1 + RQF4 + RО.КЛ5 + RQS1 + RК.К + RД.К;
ХОΣ = ХОТ3 + ХО.Ш + ХТА1 + ХQF1 + ХQF4 + ХО.КЛ5.
Рассмотрим расчет по конкретным точкам. Для этого определим недостающие данные схемы замещения.
Активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности понижающего трансформатора Т3 (ТМ-1600 кВА) при схеме соединения обмоток Δ/YН составляют RОТ3 = 1,1 мОм и ХОТ3 = 5,4 мОм (табл. П1.1).
Сопротивление нулевой последовательности шинопровода (табл. П1.3.1):
RОШ = RОУД.Ш ∙ L = 0,064 ∙ 3 = 0,192 мОм ;
ХОШ = ХОУД.Ш ∙ L = 0,035 ∙ 3 = 0,105 мОм.
Сопротивление нулевой последовательности кабельной линии (табл. П1.4.4):
RОКЛ = RОУД.КЛ ∙ L = 1,05 ∙ 300 = 315 мОм;
ХОКЛ = ХОУД.КЛ ∙ L = 0,58 ∙ 300 = 174 мОм.
Сопротивления нулевой последовательности остальных элементов схемы (трансформаторов тока, автоматических выключателей, контактов и дуги) равны аналогичным сопротивлениям прямой последовательности.
Точка Е.
Сопротивление контура КЗ:
– прямой последовательности
R1Σ.Е = R1Т3 + RД.Е = 5,1 мОм;
Х1Σ.Е = ХС.МИН + Х1Т3 = 2,44 + 5,4 = 7,84 мОм;
– нулевой последовательности
R0Σ.Е = R0Т3 + RД.Е = 5,1 мОм;
Х0Σ.Е = Х0Т3 = 5,4 мОм.
Значение периодической составляющей тока однофазного КЗ в точке Е
.
Точка Ж:
R1Σ.Ж = 5,22 мОм;
Х1Σ.Ж = ХС.МИН + Х1Т3 + Х1Ш + ХТА1 + ХQF1 =
= 2,44 + 5,4 + 0,03 + 0 + 0,05 = 7,92 мОм;
RОΣ.Ж = RОТ3 + RО.Ш + RТА1 + RQF1 + RК.З + RД.З =
= 1,1 + 0,192 + 0 + 0,1 + 0,0048 + 4,0 = 5,40 мОм;
ХОΣ.Ж = ХОТ3 + ХО.Ш + ХТА1 + ХQF1 =
= 5,4 + 0,105 + 0 + 0,05 = 5,55 мОм;
.
Точка З:
R1Σ.З = 140,5 мОм;
Х1Σ.З = ХС.МИН + Х1Т3 + Х1Ш + ХТА1 + ХQF1 + ХQF4 + Х1КЛ5 =
= 2,44 + 5,4 + 0,03 + 0 + 0,05 + 0,5 + 25,8 = 37,72 мОм;
RОΣ.З = 1,1 + 0,192 + 0 + 0,1 + 1,1 + 315 + 1,1 + 0,0588 + 8,0 = 326,65 мОм;
ХОΣ.З = 5,4 + 0,105 + 0 + 0,05 + 0,5 + 174 +0,5 = 180,55 мОм;
.
Рассмотрим, как изменится ток однофазного КЗ на землю в случае, когда электрическая сеть напряжением 380 В питается от трансформатора Т3 той же мощности, но со схемой соединения обмоток Y/YН. Сопротивления трансформатора прямой последовательности R1Т3 = 1,0 мОм и Х1Т3 = 5,4 мОм и нулевой последовательности равны RОТ3 = 16,3 мОм и ХОТ3 = 50,0 мОм (см. табл. П1.1) – эти сопротивления трансформатора показаны на рис. 4.8 в скобках.
Точка Е.
R1Σ.Е = 1,0 + 4,0 = 5,0 мОм;
Х1Σ.Е = 2,44 + 5,4 = 7,84 мОм;
R0Σ.Е = 16,3 + 4,0 = 20,3 мОм;
Х0Σ.Е = 50,0 мОм.
Значение периодической составляющей тока однофазного КЗ в точке Е
.
Точка Ж:
R1Σ.Ж = 5,21 мОм;
Х1Σ.Ж = 7,92 мОм;
RОΣ.З = = 16,3 + 0,192 + 0 + 0,1 + 0,0048 + 4,0 = 20,6 мОм;
ХОΣ.З = 50,0 + 0,105 + 0 + 0,05 = 50,155 мОм;
.
Точка З:
R1Σ.З = 140,4 мОм;
Х1Σ.З = 2,44 + 5,4 + 0,03 + 0 + 0,05 + 0,5 + 25,8 + 0,5 = 37,72 мОм;
RОΣ.З = 16,3 + 0,192 + 0 + 0,1 + 1,1 + 315 + 1,1 + 0,0588 + 8,0 = 341,85 мОм;
ХОΣ.З = 50,0 + 0,105 + 0 + 0,05 + 0,5 + 174 +0,5 = 225,155 мОм;
.
Расчеты токов КЗ сведем в табл. 4.3
Таблица 4.3
|
Место точек расчета короткого замыкания |
||||
Д |
Е' |
Е |
Ж |
З |
|
Максимальный ток трехфазного КЗ I(3)К.МАКС, кА |
8,13 |
35,15 |
28,0 |
27,56 |
1,599 |
Минимальный ток двухфазного КЗ I(2)К.МИН, кА |
3,12 |
– |
21,39 |
21,1 |
1,374 |
Ток однофазного КЗ I(1)К,МИН, кА (для схемы соединения обмоток Т3 Δ/YН) |
– |
– |
26,59 |
25,98 |
1,051 |
Ток однофазного КЗ I(1)К,МИН, кА (для схемы соединения обмоток Т3 Y/YН) |
– |
– |
9,578 |
9,5 |
1,002 |