Реконструкция СЭС обогатительной фабрики (стр. 10 из 16)

В случае, когда понижающий трансформатор подключен к сети энергосистемы через реактор, воздушную или кабельную линию (длиной более 1 км), необходимо учитывать не только индуктивные, но и активные сопротивления этих элементов.

Начальное действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного КЗ (I_п0) в килоамперах без учёта подпитки от электродвигателей следует рассчитывать по формуле:

, (88)

где U_ср.НН – среднее номинальное напряжение сети, в которой произошло замыкание, В;

R_1, X_1 – соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи КЗ, мОм. Эти сопротивления равны:

R_1= R_т + R_р R_тА R_кв + R_ш R_к R_1кб + R_вл R_д

X_1= X_c + X_т + X_р X_тА X_кв + X_шX_1кб + X_вл ,

где X_с – эквивалентное индуктивное сопротивление системы до понижающего трансформатора, мОм, приведённое к ступени низшего напряжения;

R_т, X_т – активное и индуктивное сопротивление прямой последовательности понижающего трансформатора, мОм, приведённые к ступени низшего напряжения сети, их рассчитывают по формулам;

, (89)

, (90)

где S_т.ном – номинальная мощность трансформатора, кВА;

P_к.ном – потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт;

U_НН.ном – номинальное напряжение обмотки низшего напряжения трансформатора, кВ;

u_к – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

R_тА и X_тА – активное и индуктивное сопротивление первичных обмоток трансформатора тока, мОм;

R_р и X_р – активное и индуктивное сопротивление реактора, мОм;

R_кв и X_кв – активное и индуктивное сопротивления токовых катушек и переходных сопротивлений подвижных контактов автоматических выключателей, мОм;

R_ш и X_ш – активное и индуктивное сопротивления шинопроводов, мОм;

R_к – суммарное активное сопротивление различных контактов и контактных соединений, мОм. При приближённом учёте сопротивлений контактов следует принимать: R_к = 0,1 мОм – для контактных соединений кабелей; R_к = 0,01 мОм – для шинопроводов; R_к = 1,0 мОм – для коммутационных аппаратов;

R_1кб и X_1кб – активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности кабелей, мОм;

R_1вл и X_1вл – активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности воздушных линий ил проводов, проложенных открыто на изоляторах, мОм;

R_д – активное сопротивление дуги в месте КЗ, мОм;

Учёт асинхронных электродвигателей при расчёте токов КЗ

Если электроснабжение электроустановки осуществляется от энергосистем через понижающий трансформатор и вблизи места КЗ имеются асинхронные электродвигатели, то начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ с учётом подпитки от электродвигателей следует определить как сумму токов от энергосистемы и от электродвигателей.

При расчётах начального значения периодической составляющей тока КЗ от асинхронных электродвигателей последние следует вводить в схему замещения сверхпереходным индуктивным сопротивлением. При необходимости проведения уточнённых расчётов следует также учитывать активное сопротивление асинхронного электродвигателя.

Сверхпереходное индуктивное сопротивление асинхронного электродвигателя в мОм равно

, (91)

где U_ф.ном – номинальное фазное напряжение электродвигателя, В;

I_п – кратность пускового тока электродвигателя по отношению к его номинальному;

I_ном – номинальный ток электродвигателя, А;

R_АД – суммарное активное сопротивление, характеризующее асинхронный электродвигатель в начальный момент КЗ, мОм.

Начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ от асинхронного электродвигателя в килоамперах рассчитывают по формуле

, (92)

где R_1, X_1 – соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи, включенной между электродвигателем и расчётной точкой КЗ, мОм;

– сверхпереходная ЭДС асинхронного электродвигателя.

(93)

где U_ф|0|, I_|0|, cos_|0| – фазное напряжение, ток статора и коэффициент мощности в момент, предшествующий КЗ.

Методы расчёта несимметричных коротких замыканий

Расчёт токов несимметричных КЗ выполняют с использованием метода симметричных составляющих. При этом предварительно следует составить схему замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей.

В схему замещения прямой последовательности должны быть введены все элементы исходной расчётной схемы, причём при расчёте начального значения периодической составляющей тока несимметричного КЗ асинхронные электродвигатели должны быть учтены сверхпереходными ЭДС и сверхпереходными сопротивлениями.

Схема замещения обратной последовательности также должна включать все элементы исходной расчётной схемы, кроме источников ЭДС. Сопротивления обратной последовательности для асинхронных машин следует принимать равными сверхпереходным сопротивлениям.

Начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ в килоамперах определяют по формуле

, (94)

где R_1, X_1 – соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности расчётной схемы относительно точки КЗ, мОм;

R_0, X_0 – соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчётной схемы относительно точки КЗ, мОм. Эти сопротивления равны:

R_0= R_0т + R_р R_тА R_кв + R_ш R_к R_1кб + R_вл R_д

X_0= X_0т + X_р X_тА X_кв + X_шX_1кб + X_вл ,

где R_0т, X_0т – активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности понижающего трансформатора. Для трансформаторов, обмотки которых соединены по схеме /Y₀, при расчёте КЗ в сети низшего напряжения эти сопротивления следует принимать равными соответственно активным и индуктивным сопротивлениям прямой последовательности.

Расчёта токов КЗ в сети 0,4 кВ

Рис. 12. Расчётная схема.

1. Проведём расчёт токов КЗ в цепи РУНН – КЛ1 – РШ – АД(скрубер) по расчётной схеме рис. 12.

Рис. 13. Схема замещения.

Составим схему замещения с учётом подпитки от асинхронных электродвигателей показанную на рис 13.

Рис. 14. Эквивалентированная схема прямой последовательности

4. Находим эквивалентную ЭДС источников (фазную)

, (95)

5. Находим эквивалентное сопротивление прямой последовательности расчётной схемы относительно точки КЗ.

6. Рассчитаем начальное действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания с учётом асинхронных двигателей.

7. Находим активное и индуктивное сопротивление нулевой последовательности относительно точки КЗ.

8. Рассчитаем начальное действующее значение периодической составляющей тока однофазного КЗ.

9. Определяем величину ударного тока КЗ.

10. Величину периодической составляющей и ударного тока КЗ в разных точках электрической сети сводим в таблицу 18.

Расчет токов короткого замыкания приводится в приложении 7.6.

Таблица 18 – Величина тока КЗ в различных точках электрической сети 0,4 кВ

7.6 Проверка выбранных проводников и аппаратов на действие токов КЗ

Проверку автоматических выключателей следует производить по условиям:

I_{откл.ном} ³ I_п0; (96)

i_вкл ³ i_уд; (97)

Проверка проводников по условию соответствия выбранному защитному устройству

, (98)

где

- коэффициент защиты по /[3] табл. 7.6/, представляющий собой отношение длительного тока для провода или жил кабеля к параметру защитного устройства;

– параметр защитного устройства (ток срабатывания, номинальный ток).

Проверим выключатель QF1 типа ВА75: