Внутрицеховая система электроснабжения нефтеперерабатывающего завода - Расчет токов кз в сети до 1 кВ

2.7. Расчет токов К.З. в сети до 1 кВ. Проверка аппаратов и ТВЧ на стойкость действия токов короткого замыкания

Целью расчета токов к. з. в сетях до 1 кВ является проверка выбранных автоматов и шинопроводов на стойкость действия токов к. з., всех видов защитных аппаратов (автоматов и предохранителей) – по предельному току отключения и на чувствительность защит.
Для проверки защитных аппаратов по предельному току к. з. определяют максимальное значение тока трехфазного к. з., а для проверки чувствительности защит определяют минимальное значение тока однофазного к. з. в электрически удаленной от источника питания точке сети.
Особенностью расчетов токов к з. в сетях до 1 кВ является, то, что
- расчет проводится в именованных единицах;
- при расчете токов к. з. необходимо учитывать активные и индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи, включая проводники, трансформаторы тока, токовые катушки автоматов, дуги, контактов и контактных соединений.
При расчетах токов к. з. допускается не учитывать влияние асинхронных двигателей, если их суммарный номинальный ток не превышает 10% начального значения периодической составляющей тока в месте к. з., рассчитанного без учета двигателей:
(2.40)
Порядок расчета токов к.з.:

1. составляется расчетная схема (рисунок 2.5) на которую наносятся токи к. з.;
2. по расчетной схеме составляется схема замещения (рисунок 2.6), в которой все элементы расчетной схемы заменяются активными и индуктивными сопротивлениями;
3. рассчитываются сопротивления элементов сети (сопротивления прямой последовательности, сопротивления нулевой последовательности, сопротивления цепи фаза-нуль);
4. определяют величины токов трехфазного и однофазного к. з. в намеченных точках сети.

Методика расчетов токов к. з. в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ соответствует ГОСТ 28249–89.

Рисунок 2.5. Расчетная схема

Рисунок 2.6. Схема замещения

Расчет начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания
(2.41),
тогда мОм

Параметры трансформатора ТМЗ-1600-10/0,4; Uк = 6 %, ?Рк. з. = 16,5 кВт.

(2.42)
тогда мОм;
мОм
r1? = r1T + rQF8 + rTA2 =6,5+ 0,1 + 0,05 = 6,65 мОм,
x1? = xC + x1T + x QF8 + xTA2 = 0,8 + 5,9 + 0,05 + 0,07 = 6,82 мОм.
кА.
Необходимость учета влияния электродвигателей при расчете тока к.з. определяется из соотношения:
(2.43)

Вывод: влияние двигателей в месте к.з. можно не учитывать.

Расчет токов однофазного короткого замыкания в точке К - 2

Ток однофазного к. з. в точке К – 2 рассчитывается по формуле:

(2.44)
где

;
;

Сопротивления нулевой последовательности: активные и индуктивные сопротивления нулевой последовательности понижающих трансформаторов, обмотки которых соединены по схеме при к.з. в сети низкого напряжения следует принимать реальные сопротивления прямой последовательности.
Если электроснабжение электроустановки напряжением до 1 кВ осуществляется от энергосистемы через понижающие трасформаторы, то значение периодической составляющей тока однофазного К.З. от системы () в килоамперах рассчитывают по следующей формуле:

кА. (2.45)
где и - определяются:


6,5+0,1+0,05+0,013+0,65+0,15+7+42+0,016 = 56,4 мОм
0,8+5,9+0,05+0,07+0,015+0,17+0,17+4,5+67+0,055 = 78,73 мОм
56,4+(0,007+0,162+0,0075) = 56,58 мОм;
78,73+0,045+0,164+0,063 = 79,005 мОм;


Проверка автоматов по предельному току отключения:
(2.46),
где - максимальный ток трехфазного короткого замыкания.
кА

Условие выполняется, предельный ток отключения автомата А3710 -
Проверка автоматов на чувствительность защит:

(2.47)

где - минимальный ток однофазного к.з. в электрически удаленной точке защищаемого участка сети,
,
Автомат удовлетворяет условию проверки на чувствительность защит.