Расчет токов КЗ и токов самозапуска промышленной нагрузки для выбора уставок РЗ

рис. 3. Схема замещения распределительной сети

Расчет тока КЗ в точке К-1.

Рассчитаем реактивные сопротивления силового трансформатора ГПП с учётом работы устройства РПН.

Напряжения, соответствующие крайним ответвлениям:

кВ;

кВ,

где: ΔU_рпн=10 % – ступень регулирования трансформатора ([1] табл. П1.2).

Так как напряжение U_вн.max больше максимально допустимого напряжения для данной сети (11,5), то принимаем U_вн.max=11,5 кВ ([1] табл. 3.1).

Сопротивления трансформаторов в максимальном и минимальном режимах:

Ом;

Ом,

где: U_k%T1max=6,9 –максимальное напряжение короткого замыкания трансформатора ([1] табл. П1.2);

U_k%T1min=6,2 – минимальное напряжение короткого замыкания трансформатора ([1] табл. П1.2).

Наименьшее и наибольшее сопротивления схемы замещения участка сети, приведенные к U_б=10,5 кВ:

Ом,

где Ом,

Ом,

Ом,

где Ом,

Определим максимальные и минимальные первичные токи, проходящие через защищаемый трансформатор при КЗ между тремя фазами на шинах 6 кВ:

кА;

кА;

Определим токи трехфазного КЗ за силовым трансформатором, приведенные к стороне 6,3 кВ. Максимальный ток трехфазного КЗ приводится к нерегулируемой стороне НН:

кА;

Минимальный ток КЗ в точке К-1, приведенный к стороне НН:

кА;

Минимальный ток двухфазного КЗ в точке К-1 равен: кА;

Результирующее сопротивление от ЭС до точки К-1 в максимальном режиме, приведенное к U_б=6,3 кВ будет равно:

Ом;

Результирующее сопротивление от ЭС до точки К-1 в минимальном режиме

Ом.

Расчет тока КЗ в точке К-2.

Максимальное и минимальное значения тока при металлическом трёхфазном КЗ в точке К-2:

кА;

кА.

Минимальный ток двухфазного КЗ в точке К-2:

кА.

 

Расчет тока КЗ в точке К-3.

Максимальное и минимальное значения тока при металлическом трёхфазном КЗ в точке К-3:

кА;

кА.

Минимальный ток двухфазного КЗ в точке К-3:

кА.

Расчет тока КЗ в точке К-4.

Максимальное и минимальное значения тока при металлическом трёхфазном КЗ в точке К-4:

кА;

кА.

Минимальный ток двухфазного КЗ в точке К-4:

кА.

Расчет тока КЗ в точке К-5.

Результирующее сопротивление от системы до точки К-5 максимальном и минимальном режимах:

 

Максимальное и минимальное значения тока при металлическом трёхфазном КЗ в точке К-5:

кА;

кА.

Минимальный ток двухфазного КЗ в точке К-4:

кА.

 

Расчет тока КЗ в точке К-6.

 

Определим полное сопротивление трансформатора Т3 ТМ-400, приведенное к стороне ВН:

Ом.

Активное сопротивление трансформатора Т3, приведенное к стороне ВН:

Ом.

Индуктивное сопротивление трансформатора Т3, приведенное к стороне ВН:

Ом.

Результирующее полное сопротивление от системы до точки К-6 в максимальном режиме:

Максимальное значение тока при металлическом трёхфазном КЗ в точке К-6

приведенное к стороне ВН (U_вн=6.3 кВ):

кА.

Максимальное значение тока при металлическом трёхфазном КЗ в точке К-6

приведенное к стороне НН (U_нн=0,69 кВ):

кА.

Суммарное активное сопротивление цепи КЗ, приведенное к стороне НН:

Ом,

где: Ом – активное сопротивление от системы до цехового трансформатора отнесенное к стороне НН;

 

Ом – активное сопротивление цехового трансформатора, приведенное к стороне НН;

Ом – активное сопротивление шинопровода типа ШМА4-1600 от трансформатора до секции шин 0,69 кВ, протяженностью 10 м ([12] табл. П2.3);

г_кв=0,00014 Ом – активное сопротивление токовых катушек и контактов автоматического выключателя. ([12] табл. 2.4);

r_к=0,001мОм – активное сопротивление контактов коммутационных аппаратов цепи КЗ;

r_п=0,007 Ом – активное переходное сопротивление дуги в разделке кабеля, отходящего от секции шин 0,69 кВ ([12] табл. П2.2).

Суммарное индуктивное сопротивление цепи КЗ, приведенное к стороне НН:

Ом,

где: Ом – индуктивное сопротивление от системы до цехового трансформатора в минимальном режиме приведенное к стороне НН;

Ом – индуктивное сопротивление от системы до цехового трансформатора в минимальном режиме приведенное к стороне ВН;

Ом – индуктивное сопротивление цехового трансформатора, приведенное к стороне НН;

Ом – индуктивное сопротивление шинопровода от трансформатора до секции шин 0,69 кВ, протяженностью 10 м ([12] табл. П2.3);

x_кв=0,00008 Ом – индуктивное сопротивление токовых катушек и контактов автоматического выключателя. ([12] табл. 2.4).

Минимальное значение тока трехфазного КЗ вблизи секции шин 0.4 кВ с учетом активного сопротивления дуги:

кА.

Минимальное значение тока трехфазного КЗ в точке К-6, отнесенное к стороне ВН:

кА.

Расчет тока КЗ в точке К-7.

 

Определим полное сопротивление трансформатора Т3 ТМ-250, приведенное к стороне ВН:

Ом.

Активное сопротивление трансформатора Т3, приведенное к стороне ВН:

Ом.

Индуктивное сопротивление трансформатора Т3, приведенное к стороне ВН:

Ом.

Результирующее полное сопротивление от системы до точки К-7 в максимальном режиме:

Максимальное значение тока при металлическом трёхфазном КЗ в точке К-7

приведенное к стороне ВН (U_вн=6,3 кВ):

кА.

Максимальное значение тока при металлическом трёхфазном КЗ в точке К-7

приведенное к стороне НН (U_нн=0,69 кВ):

кА.

Суммарное активное сопротивление цепи КЗ, приведенное к стороне НН:

Ом,

где: Ом – активное сопротивление от системы до цехового трансформатора отнесенное к стороне НН;

 

Ом – активное сопротивление цехового трансформатора, приведенное к стороне НН;

Ом – активное сопротивление шинопровода типа ШМА4-1250 от трансформатора до секции шин 0,69 кВ, протяженностью 10 м ([12] табл. П2.3);

г_кв=0,00025 Ом – активное сопротивление токовых катушек и контактов автоматического выключателя. ([12] табл. 2.4);

r_к=0,001Ом – активное сопротивление контактов коммутационных аппаратов цепи КЗ;

r_п=0,012 Ом – активное переходное сопротивление дуги в разделке кабеля, отходящего от секции шин 0,69 кВ ([12] табл. П2.2).

Суммарное индуктивное сопротивление цепи КЗ, приведенное к стороне НН:

Ом,

где: Ом – индуктивное сопротивление от системы до цехового трансформатора в минимальном режиме приведенное к стороне НН;

Ом – индуктивное сопротивление от системы до цехового трансформатора в минимальном режиме приведенное к стороне ВН;

Ом – индуктивное сопротивление цехового трансформатора, приведенное к стороне НН;

Ом – индуктивное сопротивление шинопровода от трансформатора до секции шин 0,69 кВ, протяженностью 10 м ([12] табл. П2.3);

x_кв=0,0001 Ом – индуктивное сопротивление токовых катушек и контактов автоматического выключателя. ([12] табл. 2.4).

Минимальное значение тока трехфазного КЗ вблизи секции шин 0.4 кВ с учетом активного сопротивления дуги:

кА.

Минимальное значение тока трехфазного КЗ в точке К-7, отнесенное к стороне ВН:

кА.

 

Расчет тока КЗ в точке К-8.

 

Определим полное сопротивление трансформатора Т3 ТМ-100, приведенное к стороне ВН:

Ом.

Активное сопротивление трансформатора Т3, приведенное к стороне ВН:

Ом.

Индуктивное сопротивление трансформатора Т3, приведенное к стороне ВН:

Ом.

Результирующее полное сопротивление от системы до точки К-8 в максимальном режиме:

Максимальное значение тока при металлическом трёхфазном КЗ в точке К-8

приведенное к стороне ВН (U_вн=6,3 кВ):

кА.

Максимальное значение тока при металлическом трёхфазном КЗ в точке К-8

приведенное к стороне НН (U_нн=0,69 кВ):

кА.

Суммарное активное сопротивление цепи КЗ, приведенное к стороне НН:

Ом,

где: Ом – активное сопротивление от системы до цехового трансформатора отнесенное к стороне НН;

 

Ом – активное сопротивление цехового трансформатора, приведенное к стороне НН;

Ом – активное сопротивление шинопровода типа ШМА4-1250 от трансформатора до секции шин 0,69 кВ, протяженностью 10 м ([12] табл. П2.3);

г_кв=0,00025 Ом – активное сопротивление токовых катушек и контактов автоматического выключателя. ([12] табл. 2.4);

r_к=0,001Ом – активное сопротивление контактов коммутационных аппаратов цепи КЗ;

r_п=0,012 Ом – активное переходное сопротивление дуги в разделке кабеля, отходящего от секции шин 0,69 кВ ([12] табл. П2.2).

Суммарное индуктивное сопротивление цепи КЗ, приведенное к стороне НН:

Ом,

где: Ом – индуктивное сопротивление от системы до цехового трансформатора в минимальном режиме приведенное к стороне НН;

Ом – индуктивное сопротивление от системы до цехового трансформатора в минимальном режиме приведенное к стороне ВН;

Ом – индуктивное сопротивление цехового трансформатора, приведенное к стороне НН;

Ом – индуктивное сопротивление шинопровода от трансформатора до секции шин 0,69 кВ, протяженностью 10 м ([12] табл. П2.3);

x_кв=0,0001 Ом – индуктивное сопротивление токовых катушек и контактов автоматического выключателя. ([12] табл. 2.4).

Минимальное значение тока трехфазного КЗ вблизи секции шин 0,69 кВ с учетом активного сопротивления дуги:

кА.

Минимальное значение тока трехфазного КЗ в точке К-8, отнесенное к стороне ВН:

кА.

 

Расчет тока КЗ в точке К-9.

 

Сопротивление трансформатора Т9 ТМ-100, приведенное к стороне ВН:

Ом.

Активное сопротивление трансформатора Т3, приведенное к стороне ВН:

Ом.

Индуктивное сопротивление трансформатора Т3, приведенное к стороне ВН:

Ом.

Результирующее полное сопротивление от системы до точки К-9 в максимальном режиме:

Максимальное значение тока при металлическом трёхфазном КЗ в точке К-9

приведенное к стороне ВН (U_вн=6,3 кВ):

кА.

Максимальное значение тока при металлическом трёхфазном КЗ в точке К-9

приведенное к стороне НН (U_нн=0,69 кВ):

кА.

Суммарное активное сопротивление цепи КЗ, приведенное к стороне НН:

Ом,

где: Ом – активное сопротивление от системы до цехового трансформатора отнесенное к стороне НН;

 

Ом – активное сопротивление цехового трансформатора, приведенное к стороне НН;

Ом – активное сопротивление шинопровода типа ШМА4-1250 от трансформатора до секции шин 0,69 кВ, протяженностью 10 м ([12] табл. П2.3);

г_кв=0,00025 Ом – активное сопротивление токовых катушек и контактов автоматического выключателя. ([12] табл. 2.4);

r_к=0,001Ом – активное сопротивление контактов коммутационных аппаратов цепи КЗ;

r_п=0,012 Ом – активное переходное сопротивление дуги в разделке кабеля, отходящего от секции шин 0,69 кВ ([12] табл. П2.2).

Суммарное индуктивное сопротивление цепи КЗ, приведенное к стороне НН:

Ом,

где: Ом – индуктивное сопротивление от системы до цехового трансформатора в минимальном режиме приведенное к стороне НН;

Ом – индуктивное сопротивление от системы до цехового трансформатора в минимальном режиме приведенное к стороне ВН;

Ом – индуктивное сопротивление цехового трансформатора, приведенное к стороне НН;

Ом – индуктивное сопротивление шинопровода от трансформатора до секции шин 0,69 кВ, протяженностью 10 м ([12] табл. П2.3);

x_кв=0,0001 Ом – индуктивное сопротивление токовых катушек и контактов автоматического выключателя. ([12] табл. 2.4).

Минимальное значение тока трехфазного КЗ вблизи секции шин 0,69 кВ с учетом активного сопротивления дуги:

кА.

Минимальное значение тока трехфазного КЗ в точке К-9, отнесенное к стороне ВН:

кА.

 

Расчётные значения токов КЗ во всех точках схемы сведены в таблице 3.1.

 

Таблица3.1.

Ток КЗ	К-1	К-2	К-3	К-4	К-5	К-6	К-7	К-8	К-9
, кА	3,17	2,87	3,01	2,97	1,84	1,06	0,72	0,22	0,22
, кА	3,13	2,83	2,97	2,93	1,82	0,61	0,41	0,13	0,13
, кА	2,75	2,45	2,58	2,53	1,58	-	-	-	-