Файл: Условные обозначения и основные термины. Виды схем электроснабжения по назначению Электроустановка.docx

РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования».

Согласно ГОСТ 28249-93 и РД 153-34.0-20.527-98,как и в ПУЭ, допускаются упрощенные методы расчетов токов КЗ, если их погрешность не превышает 10 %.Допущения те же, что и при расчете токов КЗ в сетях выше 1000 В, за исключением не учета активных сопротивлений.

В ГОСТ 28249-93 и РД 153-34.0-20.527-98отмечается.

П.1.4. При расчетах токов КЗ в электроустановках до 1 кВ необходимо учитывать:

1) индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи, включая силовые трансформаторы, проводники, трансформаторы тока, реакторы, токовые катушки автоматических выключателей;

2) активные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи;

3) активные сопротивления различных контактов и контактных соединений;

П.1.5. При расчетах токов КЗ (для уточнения) рекомендуется учитывать:

1) сопротивление электрической дуги в месте КЗ;

2) изменение активного сопротивления проводников короткозамкнутой цепи вследствие их нагрева при КЗ;

П.1.6. При расчетах токов КЗ допускается:

1) максимально упрощать внешнюю сеть по отношению к месту КЗ и индивидуально учитывать только автономные источники электроэнергии и электродвигатели, непосредственно примыкающие к месту КЗ;

5) не учитывать влияния асинхронных электродвигателей, если их суммарный номинальный ток не превышает 1,0 % начального значения периодической составляющей тока в месте КЗ, рассчитанного без учета электродвигателей.

П.1.7. Токи КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ рекомендуется рассчитывать в именованных единицах.

При составлении эквивалентных схем замещения активные и индуктивные сопротивления всех элементов схемы замещения выражать в миллиомах.

Комментарии. Почему в миллиомах? При длине КЛ 10 м и удельном индуктивном cсопротивлении 0,1 Ом/км сопротивление КЛ длиной 10 м будет

Х_КЛ = Х₀·L = 0,1·0,01 = 0,001 Ом или 1 мОм.

П.1.8. При расчете токов КЗ в электроустановках, получающих питание от сети энергосистемы, допускается считать, что понижающие трансформаторы подключены к источнику неизменного по амплитуде напряжения через

---

эквивалентное индуктивное сопротивление системы.

Значение этого сопротивления (X_с), мОм, приведенное к ступени низшего напряжения сети, следует рассчитывать по формуле

, (6.9.1)

где U_ср.НН - среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке низшего напряжения трансформатора, В;

U_ср.ВН - среднее номинальное напряжение сети, к которой подключена обмотка высшего напряжения трансформатора. В;

I_к.ВН = I_п0ВН - действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, кА;

S_к - условная мощность короткого замыкания у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, MBА.

При отсутствии указанных данных эквивалентное индуктивное сопротивление системы в миллиомах допускается рассчитывать по формуле

, (6.9.2)

где I_{откл.ном} - номинальный ток отключения выключателя, установленного на стороне высшего напряжения понижающего трансформатора.

В случаях, когда понижающий трансформатор подключен к сети энергосистемы через реактор, воздушную или кабельную линию (длиной более 1 км), необходимо учитывать не только индуктивные, но и активные сопротивления этих элементов.

Подведем итоги рекомендаций НТД по определению токов КЗ в сети 0,4 кВ.

При составлении схемы замещения для расчета токов КЗ в установках напряжением до 1 кВ необходимо учитывать активные и индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи. В том числе рекомендуется учитывать:

- активные и индуктивные сопротивления понижающих трансформаторов;

- активные и индуктивные сопротивления проводов, кабелей и шин;

- активные и индуктивные сопротивления токовых катушек автоматических выключателей;

- активные сопротивления подвижных контактов автоматических выключателей;

- активные и индуктивные сопротивления первичных обмоток многовитковых трансформаторов тока;

- активные сопротивления неподвижных контактных соединений;

- активное сопротивление дуги в месте КЗ.
1000>

---

Расчетная точка трехфазного КЗ в установках напряжением до 1 кВ – находится непосредственно за рассматриваемым элементом электроустановки, например, при выборе автоматического выключателя QF1 в цепи понижающего трансформатора Т – непосредственно за автоматическим выключателем трансформатора в точке К1. Для выбора автоматического выключателя QF2 точка КЗ располагается непосредственно за выключателем QF2 в точке К2.



Расчет параметров цепи и токов КЗ в установках напряжением до 1 кВ рекомендуется вести в именованных единицах. Сопротивления сети напряжением до 1 кВ удобно рассчитывать в миллиомах (мОм).

Начальное значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ при питании от энергосистемы без учета подпитки от электродвигателей рассчитывают по выражению

,

где Z_ - суммарное сопротивление цепи КЗ



где R_ и X_ - соответственно суммарное активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности петли КЗ.

Значения активных и индуктивных сопротивлений трансформаторов тока, катушек автоматических выключателей и переходных сопротивлений подвижных контактов автоматических выключателей приведены в ГОСТ Р 50270-92, а также в ГОСТ 28249-93. «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ» и в справочниках.

Активное и индуктивное сопротивления трансформаторов определяются по формулам:

(6.9.3)

Ударный ток трехфазного КЗ от системы

,

где k_у.с – ударный коэффициент, определяемый по формулам или по кривым, приведенным в справочниках.

В приближенных расчетах ударный ток от асинхронных двигателей, присоединенных непосредственно к месту КЗ, можно определить по выражению

, (6.9.4)

где

---

- суммарный номинальный ток одновременно работающих двигателей.

Суммарный номинальный ток допускается определять приближенно по формуле:

,

где Р_ном.д, , cos - соответственно, суммарная номинальная мощность, средний КПД и средний коэффициент мощности электродвигателей.

При необходимости учета электродвигателей ударный ток КЗ определяют, как сумму ударных токов от энергосистемы и от электродвигателей.

Суммарный ударный ток в точке КЗ



6.9.3 Расчет токов однофазного короткого замыкания в сетях до 1000 В.

Приложение из ГОСТ 28249-93.

6.3.2.1. Если электроснабжение электроустановки напряжением до 1 кВ осуществляется от энергосистемы через понижающий трансформатор, то начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ от системы, кА, следует рассчитывать по формуле

, (6.9.6)

где R_1 и Х_1 - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности расчетной схемы относительно точки КЗ, мОм;

R_0 и Х_0 - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки КЗ, мОм.

Сопротивления нулевой последовательности определяются следующим образом.

R_0т и Х_0т - активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности понижающего трансформатора. Для трансформаторов, обмотки которых соединены по схеме /Y₀, при расчете КЗ в сети низшего напряжения эти сопротивления следует принимать равными соответственно активным и индуктивным сопротивлениям прямой последовательности.

При других схемах соединения обмоток трансформаторов активные и индуктивные сопротивления нулевой последовательности необходимо принимать в соответствии с указаниями изготовителей;

R_0кб и Х_0кб - активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности кабеля по справочным данным;

---

R_0вл и Х_0вл - активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности воздушной линии:

мОм/м;

.

Пример расчета тока трехфазного КЗ в сети 0,4 кВ

Дано: действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора,14,4 кА. Известны паспортные данные трансформаторы 6/0,4 кВ.

Требуется:

1. 
   определить максимальное (без учета дуги и без учета нагрева КЛ) значение тока в начальный момент КЗ в точке K1 (см. схему на рисунке 5.2);
   
2. 
   найти среднее, наиболее вероятное начальное значение периодической составляющей тока дугового КЗ с учетом сопротивления дуги.
   

Рисунок 5.2 - Схема сети для примера 5.1 (13)

Решение.

Определяются индуктивное сопротивление питающей сети, а также активное и индуктивное сопротивления всех линий, шин, выключателей и контактов.

1. Определяем: сопротивление питающей сети по формуле (5.1):

мОм;

2. Определяем активное и индуктивное сопротивления трансформатора, рассчитанные по формулам (5.2) и (5.3):

; (5.2)

, (5.3)

мOм;

мОм;

3. Определяем активные и индуктивные сопротивления шинопровода, кабельных линий, контактных соединений. Ш1 длиной 15 м:

R_Ш1 = 0,0315 = 0,45 мOм; X_Ш1 = 0,01415 = 0,21 мОм;

3.2. Определяем сопротивления контактов и контактных соединений.

Число коммутационных аппаратов между трансформаторов и точкой КЗ равно 3 (QF1, QF2 и QF3). Следовательно, общее число подвижных контактов коммутационных аппаратов равно 3. При этом суммарное активное сопротивление подвижных контактов будет равно:

---