Контактных соединений кабелей и шинопроводов

Полное удельное сопротивление петли «фаза – нуль» Z_п для кабеля или пучка

проводов с алюминиевыми жилами при температуре жилы 65°С, мОм/м

В. Пример расчёта токов трёхфазных КЗ

Для расчётной схемы (рис. 2.10, а) составить схему замещения, рассчитать сопротивления элементов и указать их на схеме замещения, определить токи трёхфазных КЗ.

Результаты расчётов занести в сводную ведомость токов КЗ (табл. 2.18).

Некоторые данные расчётной схемы:

автоматический выключатель 1QF типа ВА55-41, I_ном.а = 1000 А, I_{ном.расц} = 800 А,

выбран по расчётному току I_р = 809 А;

автоматический выключатель QF1 типа ВА55-37, I_ном.а = 250 А, I_{ном.расц} = 200 А,

выбран по расчётному току I_р = 183 А;

автоматический выключатель QF типа ВА51-31, I_ном.а = 100 А, I_{ном.расц} = 63 А,

выбран по расчётному току I_р = 59,2 А.

Рис. 2.10. Расчётная схема (а), схема замещения без учёта переходных

сопротивлений контактов (б), упрощённая схема замещения цепи КЗ (в)

Р е ш е н и е

На основе расчётной схемы составляем схему замещения (рис. 2.10, б) и указываем на ней расчётные точки КЗ. Переходные сопротивления контактов на схеме замещения не показываем, а будем учитывать их совокупность (включая контакт в месте КЗ) введением в расчёт результирующего сопротивления цепи для каждой точки КЗ добавочного активного сопротивления R_к в пределах 15–30 мОм (см. 2.7.2, пункт Б).

Рассчитываем сопротивления элементов схемы замещения и наносим их на схему.

1. Эквивалентное сопротивление системы до понижающего трансформатора, приведённое к ступени низшего напряжения, мОм

,

где U_срНН = U_ср2 = 0,4 кВ = 400 В;

U_срВН = U_ср1 = 10.5 кВ = 10.5^.10³ В;

I_кВН = 3,2 кА (берётся из расчёта токов КЗ на стороне ВН цеховой ТП).

2. Сопротивление понижающего трансформатора Т1 определяем по табл.2.11:

R_Т! = 5,5 мОм; Х_Т1 = 17,1 мОм.

3. Сопротивления катушек максимальных расцепителей автоматических выключателей определяем по табл. 2.13 в зависимости от их номинальных токов:

1QF: R_1QF = 0,1 мОм; Х_1QF = 0,1 мОм;

QF1: R_QF1 = 0,34 мОм; Х_QF1 = 0,42 мОм;

QF: R_QF = 1,3 мОм; Х_QF = 1,2 мОм.

4. Сопротивления кабельных линий W1 и W2, мОм, определяем используя удельные сопротивления (r₀ и x₀), взятые из табл. 2.15 в зависимости от сечений жил:

кабельная линия W1:

для кабеля АВВГ–3 70 + 1 35: r₀ = 0,447 мОм/м; x₀ = 0,082 мОм/м;

т. к. в линии два параллельных кабеля;

;

кабельная линия W2:

для кабеля АВВГ–3 35 + 1 16: r₀ = 0,894 мОм/м; x₀ = 0,088 мОм/м;

5. Сопротивления шинопровода ШРА-1, мОм, определяем используя удельные сопротивления r₀ = 0,21 мОм/м и x₀ = 0,21 мОм/м, взятые из табл. 2.14 для ШРА4-250:

Упрощаем схему замещения, вычисляем эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗ, мОм, и указываем их на схеме (рис. 2.10, в):

Вычисляем результирующие активное, индуктивное и полное сопротивления цепи до каждой точки КЗ, мОм, (с учётом принятых величин активных переходных сопротивлений контактов R_к до этих точек) и заносим их в сводную ведомость токов КЗ (табл. 2.18):

где R_к1 – суммарное переходное сопротивление контактов в цепи КЗ до точки К1; принято равным 15 мОм, т. к. точка К1 в РУ 0,4 кВ цеховой ТП;

где R_к2 – суммарное переходное сопротивление контактов в цепи КЗ до точки К2; принято равным 20 мОм, т. к. точка К2 в первичном цеховом распределительном устройстве, каковым является ШРА-1;

где R_к3 – суммарное переходное сопротивление контактов в цепи КЗ до точки К3; принято равным 25 мОм, т. к. точка К3 на зажимах электроприёмника, питаемого от первичного цехового распределительного устройства (ШРА-1);

Для каждой точки КЗ определяем отношение Х_рез/R_рез:

Для расчёта ударных токов определяем по графику (рис. 2.9) ударные коэффициенты К_у в зависимости от отношения Х_рез/R_рез для каждой точки трёхфазного КЗ:

К_у1 = 1,05; К_у2 = 1; К_у3 = 1.

Определяем коэффициенты q, необходимые для расчёта в каждой точке наибольшего действующего значения полного тока трёхфазного КЗ:

.

Определяем в каждой точке токи трёхфазного КЗ и заносим их в табл. 2.18:

а) действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного КЗ, кА:

б) ударный ток трёхфазного КЗ, кА:

в) наибольшее действующее значение полного тока трёхфазного КЗ, кА:

Г. Пример расчёта токов однофазного КЗ

Для расчётной схемы (рис. 2.10, а) составить схему замещения, рассчитать сопротивления элементов и указать их на схеме замещения, определить токи однофазного КЗ в каждой точке. Результаты расчётов занести в сводную ведомость токов КЗ (табл. 2.18).

Р е ш е н и е.

На основе расчётной схемы (рис. 2.10, а) и уравнения (*) составляем упрощённую схему замещения для расчёта токов однофазных КЗ (рис. 2.11) и указываем на ней расчётные точки КЗ. В этой схеме вместо сопротивлений различных последовательностей указываем для каждого элемента сопротивления петли «фаза – нуль» (кроме трансформатора). Переходные сопротивления контактов цепи однофазного КЗ в схеме не указываем, а будем учитывать их совокупность (включая контакт в месте КЗ) введением в расчёт результирующего сопротивления цепи до каждой точки КЗ добавочного активного сопротивления R_к в пределах 15–30 мОм (см. 2.7.2, пункт Б).

Рис. 2. 11. Упрощённая схема замещения цепи однофазного КЗ без учёта

переходных активных сопротивлений контактов

Определяем сопротивления элементов схемы замещения току однофазного КЗ и указываем их на схеме (рис. 2.11).

1. Активное и индуктивное сопротивления силового трансформатора Т1 (схема соединения обмоток Y/Y_N) току однофазного КЗ определяем по табл. 2.11:

= 66,6 мОм; = 183,2 мОм.

2. Активное и индуктивное сопротивления, мОм, петли «фаза – нуль» кабельных линий W1 и W2 определяем по их удельным активным сопротивлениям r₀ (табл. 2.15) и удельным полным сопротивлениям петли «фаза – нуль» z_0п, (табл. 2.17) в зависимости от сечения жил кабелей:

кабельная линия W1:

для кабеля АВВГ–3 70 + 1 35: r₀ = 0,447 мОм/м; z_0п = 1,59 мОм/м;

т.к. в линии два параллельных кабеля;

кабельная линия W2:

для кабеля АВВГ–3 35 + 1 16: r₀ = 0,894 мОм/м; z_0п = 3,35 мОм/м;

3. Активное и индуктивное сопротивления, мОм, петли «фаза – нуль» шинопровода ШРА-1 определяем по удельным сопротивлениям петли «фаза – нуль» (табл. 2.14):

для шинопровода ШРА4-250: мОм/м; мОм/м;

Вычисляем результирующие активные, индуктивные и полные сопротивления, мОм, цепи однофазного КЗ до каждой точки (с учётом принятых величин переходных сопротивлений контактов R_к до этих точек):

где R_к1 – суммарное активное переходное сопротивление контактов в цепи КЗ до точки К1, принятое равным 15 мОм, т. к. точка К1 в РУ 0,4 кВ цеховой ТП;

где R_к2 – суммарное активное переходное сопротивление контактов в цепи КЗ до точки К2, принятое равным 20 мОм, т. к. точка К2 в первичном цеховом распределительном устройстве, каковым является ШРА-1;

где R_к3 – суммарное активное переходное сопротивление контактов в цепи КЗ до точки К3, принятое равным 25 мОм, т. к. точка К3 на зажимах электроприёмника, питаемого от первичного цехового распределительного устройства (ШРА-1);

Определяем в каждой точке действующее значение периодической составляющей тока однофазного КЗ, кА, и заносим в табл. 2.18:

Таблица 2.18