Дата и время

Расчет токов однофазного кз в сети 0,4 кВ

Раздел: Релейная защита и автоматика

В данной статье речь пойдет об определении величины тока однофазного тока к.з. в сетях 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью.

Данный вопрос очень актуален, так как электрические сети 0,4 кВ, являются наиболее распространёнными.

В настоящее время существует два метода расчета однофазного КЗ – точный и приближенный и оба метода основаны на методе симметричных составляющих.


1. Точный метод определения тока однофазного КЗ


1.1 Точный метод определения тока однофазного КЗ, представлен в ГОСТ 28249-93 формула 24, и рассчитывается по формуле:

Точный метод определения тока однофазного КЗ

Используя данный метод можно с большой степенью точности определять токи КЗ при известных сопротивлениях прямой, обратной и нулевой последовательности цепи фаза-нуль.

К сожалению, на практике данный метод не всегда возможно использовать, из-за отсутствия справочных данных на сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательности для кабелей с алюминиевыми и медными жилами с учетом способов прокладки фазных и нулевых проводников.


2. Приближенный метод определения тока однофазного КЗ


2.1 Приближенный метод определения тока однофазного кз при большой мощности питающей энергосистемы (Хс < 0,1Хт), рассчитывается по формуле [Л1, с 4 и Л3, с 39]:

Приближенный метод определения тока однофазного кз при большой мощности питающей энергосистемы

где:
• Uф – фазное напряжение сети, В;
• Zт – полное сопротивление трансформатора току однофазного замыкания на корпус, Ом;
• Zпт – полное сопротивление петли фаза-нуль от трансформатора до точки КЗ, Ом.

2.2 Если же питающая энергосистема имеет ограниченную мощность, то тогда ток однофазного кз определяется по формуле 2-26 [ Л3, с 39]:

Приближенный метод определения тока однофазного кз при ограниченной мощности питающей энергосистемы

2.3 Значение Z определяется по таблице 2.9 или можно определить по формуле 2-25 [ Л3, с 39]:

Определения суммарного сопротивления цепи

где:
• х и r; х и r; х и r - индуктивное и активное сопротивления трансформатора токам прямой, обратной и нулевой последовательности, мОм. Принимаются по таблице 2.4 [Л3, с 29].

Таблица 2.9 - Значения суммраного сопротивления цепи

Таблица 2.4 - Активные и интуктивные сопротивления 6(10)/0,4 кВ

Значение Zт/3 для различных трансформаторов с вторичным напряжением 400/230 В, можно принять по таблицам 2, 3, 4 [Л1, с 6,7].

Таблица 2 - Расчетные сопротивления масляных трансформаторов по ГОСТ 11920-73 и ГОСТ 12022-76 при вторичном напряжении 400/230 В

Таблица 3,4 - Расчетные сопротивления трансформаторов с негорючим заполнением по ГОСТ 16555-75 при вторичном напряжении 0,4 кВ

Сопротивления контактов шин, аппаратов, трансформаторов тока в данном методе не учитываются, поскольку арифметическая сумма Zт/3 и Zпт создает не который запас.

2.4 Полное сопротивление трансформатора Zт, определяется по формуле 2-24 [Л3, с 39]:

Полное сопротивление трансформатора Zт

2.5 Полное сопротивление петли фаза-нуль, определяется по формуле 2-27 [Л3, с 40]:

Полное сопротивление петли фаза-нуль

где:
• Zпт.уд. – полное удельное сопротивление петли фаза-нуль для каждого участка от трансформатора до места КЗ определяется по таблицам 2.10 – 2.14 [Л3, с 41,42] или по таблицам [Л2], мОм/м;
• l – длина участка, м.

Ниже представлены справочные таблицы со значениями удельного сопротивления петли фаза-нуль для различных кабелей и шинопроводов согласно [Л3, с 41,42].

Таблицы 2.10, 2.11 - Полное удельное сопротивление петли фаза-нуль для кабелей

Таблицы 2.12 - 2.15 - Полное удельное сопротивление петли фаза-нуль для кабелей и шинопроводов

Справочные таблицы 7, 10 со значениями активных сопротивления медных и алюминиевых проводов, кабелей [Л1, с 6, 14].

Таблица 7 - Активные сопротивления медных и алюминиевых проводов и кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией при температуре жилы +65 С, Ом/км

Таблица 10 -Активные сопротивления кабелей с бумажной изоляцией при температуре жилы +80 С, Ом/км

Справочные таблицы 11, 12, 13 со значениями полного расчетного сопротивления цепи фаза-нуль для 3(4) - жильных кабелей с различной изоляций и при температуре жилы +65(+80) С [Л1, с 15, 16].

Таблицы 11 - 13 - со значениями полного расчетного сопротивления цепи фаза-нуль для 3(4)- жильных кабелей с различной изоляций и при температуре жилы +65(+80)

На практике согласно [Л1, с 5] рекомендуется использовать приближенный метод определения тока однофазного КЗ. При таком методе, допустимая погрешность в расчете тока однофазного КЗ при неточных исходных данных в среднем равна – 10% в сторону запаса; 18-20% - при схеме соединения трансформатора Y/Y0, когда преобладает активная нагрузка и для зануления используется 4-я жила либо оболочка кабеля; 10-12% - при использовании стальных труб для зануления электропроводки.

Из выше изложенного, следует, что при использовании данного метода, создаётся не который запас при расчете, который гарантирует срабатывания защитного аппарата, согласно требованиям ПУЭ.

Литература:

1. Рекомендации по расчету сопротивления цепи «фаза-нуль». Главэлектромонтаж. 1986 г.
2. ГОСТ 28249-93 – Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ.
3. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сети 0,4 кВ. Учебное пособие. 2008 г.

Просмотров: 139

Статья создана: 28.11.2017

Поделиться:


Читать еще:



Закрыть
Имя:
628 + 25 =  
Добавить комментарий:
Имя:
628 + 25 =