Считая, что к шинам 10 кВ потребительского трансформатора подсоединена система неограниченной мощности, расчетная схема сети будет иметь вид:
Максимальное значение трехфазного тока КЗ короткого замыкания будет на шинах (К1). Минимальные значения токов короткого замыкания будут в точках линии наиболее удаленных от трансформаторной подстанции.
для линии 1 – точка К2
для линии 2 – точка К3
для линии 3 – точка К4
Составление схемы замещения для расчетов.
Расчет ведем в именованных единицах. Принимаем за основную (базисную) ступень
Uб = 10,5 кВ.
Определяем сопротивление элементов схемы, приведенные к базисному.
Для выбранного трансформатора с параметрами: Sб = 250 кВ*А,
∆Pк.з. = 3.7, Uк = 4,5% полное сопротивление определяем по формуле:
Активное сопротивление:
Реактивное сопротивление:
Zт = Ом
Ом
Хт =2 =20 Ом
Rт = R уд * *
Линия 1.
R1 = 1.38 * 0.345 *()2 = 328 Ом
Х1 = 0,4 *0,345 * 689,06 =95 Ом
R2 = 0.64 * 0,188 * 689,06 = 82 Ом
Х2 = 0,4 * 0,188 * 689,06 = 51 Ом
Линия 2.
R3 = 1.38 * 0,15 * 689,06 = 142 Ом
Х3 = 0,4 * 0,15 * 689,06 = 41 Ом
R4 = 0.64 * 0,325 *()2 = 143 Ом
Х4 = 0,4 *0,325 * 689,06 =89 Ом
Линия 3.
R5 = 0.85 * 0,2* 689,06 = 117 Ом
Х5 = 0,4 * 0,2 * 689,06 = 55Ом
R6= 0.45 * 0,48* 689,06 = 148 Ом
Х6 = 0,4 * 0,48 * 689,06 = 132 Ом
Рассчитываем результирующее сопротивление до точек К2, К3, К4, по формуле:
Z∑2 = =448
ZΣ3
ZΣ4
Значение тока трех фазного короткого замыкания в точках К2, К3, К4, приведенному к базисному напряжению.
=
=
=
Находим ток в месте короткого замыкания, то есть в линии
= *
=
= I к.з.(3)4
Находим трехфазный максимальный ток на линиях 0,4 кВ трансформатора в точке К1.
=
Пользуясь последним выражением определяем ток в точке короткого замыкания.
Определяем минимальный ток короткого замыкания для трёх удаленных точек линии К2, К3, К4
Сопротивление трансформатора при однофазном коротком замыкании.
[1]
=0,487 Ом
Полное сопротивление «фаза - нулевой» провод определяем для каждой линии.
=
Где полное сопротивление первой линии определяем по таблице
[1]
Определяем силу однофазного тока короткого замыкания.
Линия 1.
Zn1 = 3.3 * 0.345 = 1.1 Ом/км
Zn2 = 1.77 * 0,188 = 0.33Ом/км
Линия 2.
Zn1 = 3.3 * 0.15 = 0.4Ом/км
Zn2 = 1.77 * 0,325 = 0.5 Ом/км
Линия 3.
Zn1 = 2.9 * 0.2 = 0.5 Ом/км
Zn2 = 1.5 * 0,48 = 0.75 Ом/км
8. ВЫБОР АППАРАТУРЫ ЗАЩИТЫ
Чтобы обеспечить надежную работу электрической аппаратуры необходимо правильно выбрать ее по условиям максимального режима и проверить по режиму максимального тока короткого замыкания.
В соответствии с ПУЭ в установках напряжением до 1кВ для обеспечения быстрого срабатывания защиты от тока короткого замыкания, ток однофазного замыкания должен превышать ток номинальный аппарата, как минимум в три раза.
Для автоматов только с электромагнитным расцепителем ток короткого замыкания должен быть не менее, чем в 1,3 раза больше номинального тока расцепителя при номинальном токе автомата до 100 А.И не менее, чем в 1,25 раза больше для автоматов с номинальным током выше 100 А.
Выбор автоматических выключателей для защиты линии.
Линия 1.
Определяем максимальный рабочий ток линии.
Iр. max=
Определяем ток срабатывания теплового расцепителя
Iт.р ≥ 1,1 * 67.5
Iт.р ≥ 74.3 А
Ток срабатывания электромагнитного расцепителя
Iэ.м.р ≥ 1,25 Iр max
Iэ.м.р ≥ 84.4 А
Принимаем к установке автомат:
А 3114/1
Iн= 100А
Iт.р.= 85А
Iэ.м.р. = 3* Iн= 3*100= 300 А
Линия 1.
Проверяем на чувствительность защиты в точке К2 при однофазном коротком замыкании по условию.
Кч=
1.84 > 3
если Чувствительность защиты не обеспечивается, то в нулевой провод добавляем РЭ-571Т и определяем ток срабатывания реле.
Iср=0.7*6.7.5=43.7 А
Кч. = =1.9А
Кч >1.5 -Чувствительность защиты обеспечивается.
Линия 2.
Определяем максимальный рабочий ток линии.
Iр. max =
Определяем ток срабатывания теплового расцепителя
Iт.р ≥ 1,1 * 48.8
Iт.р ≥ 53.7 А
Ток срабатывания электромагнитного расцепителя
Iэ.м.р ≥ 1,25 Iр.max
Iэ.м.р ≥ 67 А
Принимаем к установке автомат:
А 3114/1
Iн= 100А
Iт.р.= 70А
Iэ.м.р= 3* Iн= 3*100= 300 А
Проверяем на чувствительность защиты в точке К3 при однофазном коротком замыкании по условию.
Кч=
1.6 > 3
Кч -чувствительность не обеспечивается, то в нулевой провод добавляем РЭ-571Т и определяем ток срабатывания реле.
Iср=0.7*48.8=34 А
Кч. = =1.8 А
1.8>1.5 - Чувствительность защиты обеспечивается
Линия 3.
Определяем максимальный рабочий ток линии.
Iр. max =
Определяем ток срабатывания теплового расцепителя
Iт.р ≥ 1,1 * 63.8
Iт.р ≥ 70.2 А
Ток срабатывания электромагнитного расцепителя
Iэ.м.р ≥ 1,25 Iр max
Iэ.м.р ≥ 80 А
Принимаем к установке автомат:
А 3114/1
Iн= 100А
Iт.р.= 85А
Iэ.м.р= 3* Iн= 3*100= 300 А
Проверяем на чувствительность защиты в точке К3 при однофазном коротком замыкании по условию.
Кч=
1.7< 3 чувствительность не обеспечивается, то в нулевой провод добавляем РЭ-571Т и определяем ток срабатывания реле.
Iср=0.7*63.8=44.7 А
Кч. = =1.8 А
Кч > 3 - Чувствительность защиты обеспечивается.
