Дата и время

Расчет несимметричных токов к.з. за трансформаторами 6(10) кВ

Раздел: Релейная защита и автоматика

В данном примере я буду определять несимметричные токи к.з. (двухфазный и однофазный ток к.з.) на выводах низшего напряжения (Uнн=400 В) для трансформатора 6/0,4 кВ при схеме соединения обмоток У/Ун-0 (Y/Y-0) и Д/Ун-11 (∆/Y-11).

Все токи при разных видах к.з. и разных схемах обмоток трансформатора будут выражаться через ток трехфазного к.з. в той же точке Iк(3).

Для упрощения расчетов питание будет производится от системы бесконечной мощности Sc=∞, то есть Хс=0, сопротивление питающего кабеля от РУ-6 кВ до трансформатора также пренебрегаем.

Целью данного расчета является показать насколько отличаются значения токов к.з. на первичной и вторичной стороне трансформатора 6/0,4 кВ. Если же вам нужно разобраться как нужно считать токи к.з. в сети 6 и 0,4 кВ, посмотрите примеры расчетов на сайте:

1. Пример расчета токов короткого замыкания в сети 6 кВ.

2. Пример расчета тока трехфазного к.з. в сети 0,4 кВ.


Пример 1 – Расчет несиметричных токов к.з. за трансформатором 6/0,4 кВ со схемой соединения обмоток У/Ун-0 (Y/Y-0)


Требуется определить трехфазный, двухфазный и однофазный ток к.з. за трансформатором 6/0,4 кВ на стороне 0,4 кВ со схемой соединения обмоток У/Ун-0 (Y/Y-0).

Исходные данные:

  • • Мощность трансформатора: Sн.т.=630 кВА;
  • • Номинальное напряжение вторичной стороны трансформатора Uн.т.НН=0,4 кВ;
  • • Напряжение короткого замыкания для двухобмоточного тр-ра типа ТМГ-630: Uк%=5,5%; (выбирается из каталожных данных Завода-изготовителя, либо принимается из справочников);

Решение

1.1 Определяем сопротивление трансформатора приведенное к стороне 0,4 кВ, по формуле 2-8 [Л1. с. 28], также данное значение можно принять по таблице П11 [Л2, с. 72-73]:

Определяем сопротивление трансформатора приведенное к стороне 0,4 кВ, по формуле 2-8

Обращаю Ваше внимание значение полного сопротивления трансформатора в таблице П11 представлен в Ом, а по формуле 2-8 мы получаем в мОм. Для расчета токов к.з. значение zт принимаем в Омах, zт = 0,014 Ом.

Таблица П11 - Сопротивление трансформаторов

1.2 Определяем ток трехфазного к.з. за трансформатором, на стороне 0,4 кВ:

1.2 Определяем ток трехфазного к.з. за трансформатором, на стороне 0,4 кВ

Еще раз напоминаю, что для упрощения расчетов принята система бесконечной мощности, поэтому подставляем только сопротивление трансформатора, то есть хΣ = zт.

1.3 Определяем ток двухфазного к.з. за трансформатором, на стороне 0,4 кВ:

1.3 Определяем ток двухфазного к.з. за трансформатором, на стороне 0,4 кВ

1.4 Определяем полное сопротивление трансформатора при однофазном к.з. по таблице П11, zт(1)=0,129 Ом. Данное значение также можно определить из таблицы 2.4 [Л1. с. 29], чтобы получить значение zт(1) = (zт(1)/3)*3=43*3 = 129 мОм или 0,129 Ом.

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

1.5 Определяем ток однофазного к.з. за трансформатором, на стороне 0,4 кВ по формуле представленной на рис.24 [Л2, с.62]:

1.5 Определяем ток однофазного к.з. за трансформатором, на стороне 0,4 кВ по формуле представленной на рис.24

где: Uф = Uл/√3 = 400/√3 = 230 В – фазное напряжение.

Рис.24 - Значения и векторные диаграммы токов несимметричных коротких замыканий при разных схемах соединения обмоток трансформаторов

Для проверки себя можем рассчитать ток однофазного к.з. по обще принятой формуле 49 [Л2, с.49]:

Для проверки себя можем рассчитать ток однофазного к.з. по обще принятой формуле 49 [Л2, с.49]:

где:
• Uф = 230 В – фазное напряжение;
• Zпт = 0 - полное сопротивление петли фаза-нуль от трансформатора до точки КЗ, Ом, в данном примере, мы считаем ток однофазного к.з. сразу за трансформатором, без учета полного удельного сопротивления петли фаза-нуль для кабеля.

Как мы видим из результатов расчета, значения тока однофазного к.з. у нас практически совпали, что показывает правильность расчета.

1.6 Определим ток однофазного к.з. приведенный к стороне 6 кВ по формуле представленной на рис.24 [Л2, с.62]:

1.6 Определим ток однофазного к.з. приведенный к стороне 6 кВ по формуле представленной на рис.24 [Л2, с.62]

В двух других фазах ток будет:

Определим ток однофазного к.з. в двух других фазах

1.7 Определяем ток трехфазного к.з. за трансформатором, приведенный к стороне 6 кВ:

1.7 Определяем ток трехфазного к.з. за трансформатором, приведенный к стороне 6 кВ

1.8 Определяем ток двухфазного к.з. приведенный к стороне 6 кВ:

1.8 Определяем ток двухфазного к.з. приведенный к стороне 6 кВ


Пример 2 – Расчет несимметричных токов к.з. за трансформатором 6/0,4 кВ со схемой соединения обмоток Д/Ун-11 (∆/Y-11)


2.1 Ток трехфазного к.з. от схемы соединения обмоток трансформатора не зависит и равен на стороне 0,4 кВ – 16515 А, а на стороне 6 кВ – 1101 А, соответственно ток двухфазного к.з. равен на стороне 0,4 кВ – 14302 А, в соответствии с рис.24 наибольший ток двухфазного к.з. будет равен трехфазному току – 1101 А, в двух других фазах ток будет вдвое меньше – 550,5 А.

При схеме соединения обмоток трансформатора Д/Ун-11 значения токов однофазного к.з. после трансформатора на стороне 0,4 кВ практически равны токам трехфазного к.з, исходя из этого Iк.нн(1)~ Iк.нн(3) = 16515 А.

Связано это с тем, что у этих трансформаторов полные сопротивления прямой и нулевой последовательности практически равны.

2.2 Определяем ток однофазного к.з. приведенный к стороне 6 кВ по формуле из рис.24:

2.2 Определяем ток однофазного к.з. приведенный к стороне 6 кВ по формуле из рис.24

Для более удобного сравнения результаты расчетов сводим в таблицу 1.

Таблица 1
Напряжение, кВ Схема соединений Iк.(3), A Iк.(2), A Iк.(1), A
0,4 У/Ун-0 16515 14302 5377
Д/Ун-11 16515 14302 16515
6,0 У/Ун-0 1101 953 239/119,5
Д/Ун-11 1101 1101/550,5 639

Литература:

1. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сети 0,4 кВ. Учебное пособие. 2008 г.
2. Голубев М.Л. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4 - 35 кВ. 2-e изд. 1980 г.

Просмотров: 556

Статья создана: 15.09.2018



Поделиться:


Читать еще:



Закрыть
Имя:
339 + 76 =  
Добавить комментарий:
Имя:
339 + 76 =