Определение тока однофазного КЗ

 

 

Значение периодической составляющей тока однофазного КЗ от системы, в

 

кА, определится по формуле

√

(1)

=

3 ср.НН

,

(81)

п0

√ (2 ∙ +

)2 + (2 ∙ +

)2

1Σ

0Σ

1Σ

0Σ

где r₁å и x₁å – суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивление прямой последовательности относительно точки КЗ, мОм.

 

где r₀å и x₀å – суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивление нулевой последовательности относительно точки КЗ, мОм;

Суммарные сопротивления нулевой последовательности, в мОм, определяют-ся согласно выражениям

0Σ = 0т + тт + кв + к + 0ш + 0кл,	(82)
и
0Σ = 0т + тт + кв + 0ш + 0кл,	(83)

 

где r_0т и x_0т - активное и индуктивное сопротивления нулевой последователь-ности понижающего трансформатора.

 

r_0ши x_0ш - активное и индуктивное сопротивления нулевой последователь-ности шинопровода;

 

r_0кли x_0кл - активное и индуктивное сопротивления нулевой последователь-ности кабеля;

 

При использовании данных о проводимости петли фаза – ноль допустимо пользоваться следующей формулой

(1)

=

ф

,

п0

(84)

√ 0т + 0т

+ √

2 +

+ Σ

0Σ

0Σ

0(Ф− 0)

 

z_0(Ф-0) – полное сопротивление петли фаза – ноль тех элементов, для которых отсутствуют справочные данные об их r₀ и x₀.

 

Например, определим ток однофазного КЗ в точке К1. Суммарное активное сопротивление до точки К1 составит,

_0Σ = _0т + _тт + _кв + _к1 = 19, 3 + 0 + 0, 41 + 0, 004 = 19, 714 мОм, суммарное индуктивное сопротивление до точки К1 составит,

_0Σ = _0т + _тт + _кв = 42, 8 + 0, 13 = 43, 7 мОм.

 

Периодическая составляющая тока однофазного КЗ в точке К1 _п⁽¹⁾_0К1, кА опре-делится согласно (82)

 

(1)	=		√		∙ 400	= 4, 841 кА
п0К1		√ (2 ∙ 19, 714 + 19, 714)2 + (2 ∙ 43, 7 + 43, 7)2

Значения периодической составляющей тока однофазного КЗ в точке К2 - _п⁽¹⁾_0К2, кА определяется аналогично.

 

Значения периодической составляющей тока однофазного КЗ в точке К3 - и _п⁽¹⁾_0К3, кА определится с учетом z_0(Ф-0) для КЛ2.

(1)		=													= 0, 978 кА
п0К3		√ 19, 32 + 42, 82
				+	√ 166, 172	+ 60, 92	+ 89, 35
Результаты расчета сведены в таблицу 21.
Таблица 21 – Результаты расчета тока КЗ
Точка КЗ			rå	xå	r0å	x0å		z0(Ф-0)	I(3)п0	I(1)п0	kуд	iуд
К1		19, 71	43, 7	19, 71	42, 93				4, 817		4, 841	1, 33	9, 062
К2		128, 15	49, 13	185, 47	103, 7				1, 683		1, 426	1, 00	2, 385
К3		197, 85	54, 21	185, 47	103, 7		89, 35	1, 126		0, 978	1, 00	1, 592

 

 

Выбор и проверка аппаратов защиты

 

 

Защита выполняется специальными аппаратами, путем отключения цепей при возникновении в них ненормальных режимов работы. Время отключения цепей с ненормальным режимом работы должно быть, согласно [2] наименьшим, с условием обеспечения требований селективности защиты.

 

Защита должна обеспечивать отключение поврежденного участка при КЗ в конце защищаемой линии: одно-, двух- и трехфазных - в сетях с глухозаземленной нейтралью; двух- и трехфазных - в сетях с изолированной нейтралью.

 

В качестве аппаратов защиты должны применяться автоматические выключа-тели или предохранители.

 

Номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи уставок автома-тических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети, во всех случаях следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам этих участков или по номинальным токам электроприемников, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали электроустановки при кратковременных перегруз-ках (пусковые токи, пики технологических нагрузок, токи при самозапуске и т. п.).

 

Аппараты защиты должны устанавливаться непосредственно в местах присо-единения защищаемых проводников к питающей линии.

 

Предохранители должны устанавливаться на всех нормально незаземленных полюсах или фазах. Установка предохранителей в нулевых рабочих проводниках запрещается.

 

Для сетей с глухозаземленной нейтралью расцепители автоматических вы-ключателей должны устанавливаться во всех нормально незаземленных жилах.

 

Расцепители в нулевых проводниках допускается устанавливать лишь при условии, что при их срабатывании отключаются от сети одновременно все провод-ники, находящиеся под напряжением.

 

В случаях, когда не требуется автоматического восстановления питания, ре-комендуется применять «предохранители с наполнителем – рубильник» или блок «предохранитель – выключатель» (БПВ).

 

Выбор предохранителей

 

 

Плавкий предохранитель предназначен для защиты линий от токов КЗ и пере-грузок.

 

Выбор предохранителей выполняется по следующим условиям:

 

1) номинальному напряжению, В

н.пр ⁼ н.с^,

 

где U_н.пр – номинальное напряжение предохранителя; U_н.с – номинальное напряжение сети.

 

2) номинальному току, А

н.пр ^≥ р^,

 

 

(85)

 

 

(86)

 

где I_н.пр – номинальный ток предохранителя; I_р–расчетный ток участка цепи.

 

3) номинальному току плавкой вставки:

 

3.1) плавкую вставку для инерционных предохранителей выбирают по дли-тельно допустимому току линии, А

н.вст ≥ доп,

(87)

где Iн.вст – номинальный ток плавкой вставки, А;

 

Iдоп–длительно допустимый ток проводника, А.

 

3.2) плавкая вставка для безынерционных предохранителей выбирается с уче-том следующих условий, в А

н.вст ≥ р,

(88)

где Iр – расчетный ток линии, А;

	≥	пуск	,	(89)
н.вст		пер

где Iпуск – пусковой ток электроприемника (или пиковый ток для группы элек-тродвигателей), А;

 

kпер – коэффициент перегрузки, учитывающий превышение тока двигате-ля сверх номинального значения в режиме пуска и принимаемый 1, 6 - 2 для тяжелых

 

 

и 2, 5 для легких условий пуска. При выборе плавкой вставки для защиты электро-двигателей ответственных механизмов коэффициент перегрузки принимается 1, 6 независимо от условий пуска.

 

3.3) плавкая вставка для защиты линии, питающей сварочный аппарат, выби-рается согласно току сварочного аппарата, А, приведенному к ПВ = 100%

н.вст = 1, 2 ∙ н.св ∙ √		,	(90)
ПВ

 

где I_н.св – номинальный ток сварочного аппарата при номинальной продолжи-тельности включения, А;

ПВ – продолжительность включения сварочного аппарата.

 

4 Номинальный ток плавкой вставки не должен быть больше номинального

 

тока предохранителя, А

н.пр ≥ н.вст,

(91)

где Iн.пр – номинальный ток предохранителя, А; Iн.вст–номинальный ток вставки, А.

 

При определении тока срабатывания плавкой вставки, А, должны быть учтены коэффициенты разброса k_р = 1 - 1, 1 и надёжности k_н = 1, 1 - 1, 3.

н.вст ≥ р ∙ н ∙ р,	(92)
5) Выбранный таким образом предохранитель должен быть проверен:
5.1) на допустимый нагрев при протекании сквозных токов КЗ, А
н.вст ≤ 3 ∙ дл.доп,	(93)

где Iдл.доп – длительно допустимый ток провода или кабеля, защищаемого

 

предохранителем, А.

 

5.2) Выбранный предохранитель не должен являлся ограничителем пропуск-

 

ной способности выбранного сечения проводника по условию, А

дл.доп ≤ н.вст,

(94)

5.3) Предохранители должны быть проверены по чувствительности к токам КЗ

 

– по коэффициенту чувствительности Kч, к трехфазным и однофазным токам КЗ: Коэффициент чувствительности к току трехфазного КЗ определится

 

(3) =	(3)
кз мин	≥ 1, 5	(95)
ч
н.вст

Коэффициент чувствительности к току однофазного КЗ определится

		ч(1) =	(1)
		кз мин	≥ 3	(96)
			н.вст
где (3)	и (1)	, А определится
кз мин	кз мин
		кз(3)мин = (0, 8 ÷ 0, 9) ∙ п(30),	(97)
		кз(1)мин = (0, 8 ÷ 0, 9) ∙ п(10).	(98)
Например, для защиты электроприемника №12 – «Зигмашина», Iн	= 4, 24,

 

I_пуск/I_н = 5 согласно таблице «Исходные данные».

 

Выбирается ПН-2-100 рассчитанный на ток 100 А согласно [27].

 

Пусковой ток согласно исходным данным, определится

_пуск = 5 ∙ _н = 5 ∙ 4, 24 = 21, 2 А.

 

По (93) для безынерционного предохранителя при k_н = 1, 05 и k_р = 1, 1 _н.вст = 1, 05 ∙ 1, 1 ∙ 4, 24 = 4, 9 А,

 

Согласно (90) ток вставки для легких условий пуска при k_пер = 2, 5

21, 2

н.вст ⁼ _{2, 5} ^{= 8, 48 А,}

 

выбирается I_н.вст = 31, 5 А согласно [28].

 

Проверяем выбранный предохранитель на допустимый нагрев вызванный протеканием тока КЗ согласно (94).

31, 5 ≤ 3 ∙ 17, 86 = 53, 58 А,

 

где I_дл.доп = 17, 86 – длительно допустимый ток кабеля с учетом k_п, проложен-ного от шинопровода ШР-1 к электроприемнику №12 согласно таблице 20.

Условие проверки выполняется.

 

Проверяем выбранный предохранитель на ограничение пропускной способно-сти проводника согласно(97)

17, 86 ≤ 31, 5 А,

 

где I_дл.доп = 17, 86 – длительно допустимый ток кабеля с учетом k_п, проложен-ного от шинопровода ШР-1 к электроприемнику №12 согласно таблице 20.

Условие проверки выполняется.

 

Проверяем предохранитель на чувствительность к току трехфазного КЗ, со-гласно (96)

_ч⁽³⁾ = ¹⁰¹³_{31, 5} = 32, 17 ≥ 1, 5

 

где _кз⁽³⁾_мин – определится согласно (98)

_кз⁽³⁾_мин = 0, 9 ∙ 1, 126 = 1, 013 кА

где _п⁽³₀⁾ – периодическая составляющая тока трехфазного КЗ в точке К3, со-гласно таблице 22.

 

Условие проверки выполняется.

 

Проверяем предохранитель на чувствительность к току однофазного КЗ, со-гласно (97)

_ч⁽¹⁾ = _{31, 5}⁸⁸⁰ = 27, 94 ≥ 3

 

где _кз⁽¹⁾_мин – определится согласно (98)

_кз⁽¹⁾_мин = 0, 9 ∙ 0, 978 = 0, 880 кА

 

где _п⁽¹₀⁾ – периодическая составляющая тока однофазного КЗ в точке К3, со-гласно таблице 22.

 

Условие проверки выполняется.

 

Окончательно принимается предохранитель ПН2-100. Параметры предохрани-теля приведены в таблице 22.

 

Таблица 22 – Параметры аппарата защиты

 

 

ПН-2-100

Параметр	Уставка	Значение параметра
Номинальный ток предохранителя, А	Iн.пр
Номинальный ток плавкой вставки, А	Iн.вст	31, 2
Предельная коммутационная способность, кА	Iн откл

 

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: