Определение сопротивления элементов схемы

 

Определяем индуктивное сопротивление системы, приведённое к стороне 0.4 кВ.

, (8.1)

Определяем активное и индуктивное сопротивления высоковольтной кабельной линии длиной l = 150 м и S = 3х185 мм²:

, (8.2)

, (8.3)

Определяем активное сопротивление трансформатора ТМЗ–1000/10:

, (8.4)

Определяем полное сопротивление трансформатора:

, (8.5)

Определяем реактивное сопротивление трансформатора:

, (8.6)

Определяем активное и индуктивное сопротивление магистрального шинопровода ШМА4–1600, l = 42 м:

R_ШМА = R_о х l = 0.03 х 42 = 1.26мОм, (8.7)

Х_ШМА = Х_о х l = 0.014 х42 = 0.588 мОм, (8.8)

 

Определяем активное и индуктивное сопротивление распределительного шинопровода ШРА4–630–32–1УЗ, l =13м:

R_ШРА = R_о х l = 0.1 х 13 = 1.3 мОм, (8.9)

Х_ШРА = Х_о х l = 0.13 х 13 = 1.69 мОм, (8.10)

 

Определяем активное и индуктивное сопротивление питающего кабеля АВВГ (3х6 + 1х4), l = 24 м:

R_К.Л. = R_о х l = 6.15х 24 = 147.6 мОм, 8.11)

Х_К.Л. = Х_о х l = 0.094 х 24 = 2.256мОм, (8.12)

 

Сопротивления автоматических выключателей выбираем из [9], исходя из номинального тока выключателя.

Номинальный ток для А1 – ток АД:

I _ном = 21 А I _{ном. А1} = 50 А;

R_А1 = 7 мОм;

Х_А1 = 4.5 мОм.

 

Номинальный ток для А2 – ток ШРА2:

 

I _ном = 598.3 А I _{ном. А2} = 600 А;

R_А2 = 0.41 мОм;

Х_А2 = 0.13 мОм.

 

Номинальный ток для А3 выбираем по расчётному току трансформатора:

,

 

Номинальный ток

I _ном = 2127 А I _{ном. А4} = 2500 А;

R_А3= 0.13 мОм;

Х_А3 = 0.07 мОм.

Расчёт начального действующего значения периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания без учёта сопротивления электрической дуги производится по формуле:

(8.13)

где U_НОМ – среднее номинальное линейное напряжение в сети, кВ;

R_Σ, Х_Σ – суммарные активное и индуктивное сопротивления до точки КЗ без учёта сопротивления электрической дуги, мОм.;

Сопротивление дуги R_Д в месте КЗ принимается активным и его определяют по выражению:

, (8.14)

где U_Д – падение напряжения на дуге, В;

Е_Д = 1.6 В – напряжение в стволе дуги, В [9];

L_Д – длина дуги, мм;

I_П.О. – наибольшее действующее значение периодической составляющей тока КЗ при металлическом КЗ (т. е. без учёта сопротивления дуги).

Длина дуги определяется в зависимости от расстояния а между фазами проводников в месте КЗ [9]:

L_Д = 4 а при а < 3 мм;

 

L_Д = 2 а при 3 мм < а < 30 мм;

 

L_Д = а при а > 3 мм

 

Ток КЗ с учётом сопротивления электрической дуги определяется по выражению:

, (8.15)

 

8.1.2 Расчёт тока к.з. в точке К-3

Определим суммарное активное сопротивление до точки к.з.:

R_Σ3 = R_ВС + R_Т + R_А3 + R_ШМА, (8.16)

R_Σ3 = 0.046 + 1.68 + 0.13 + 1.26 =3.116мОм

 

Определим суммарное индуктивное сопротивление до точки к.з.:

Х_Σ3 = Х_С + Х_ВС + Х_Т + Х_А3 + Х_ШМА, (8.17)

Х_Σ3 = 0.479 + 0.027 + 8.64 + 0.07 + 0.588 = 9.8 мОм.

 

Определяем ток КЗ без учёта сопротивления дуги:

,

Расстояние между фазами проводников в месте короткого замыкания
а = 10 мм (магистральный шинопровод)[9].

L_Д = 2 а = 20 мм,

 

Определяем активное сопротивление дуги:

,

 

Определяем ток КЗ с учётом сопротивления дуги

,

 

8.1.3 Расчёт тока к.з. в точке К-2

Определим суммарное активное сопротивление до точки к.з.:

R_Σ2 = R_Σ3 + R_А2 + R_ШРА, (8.18)

R_Σ2 = 3.116+ 0.41 + 1.3 = 4.826мОм,

 

Определим суммарное индуктивное сопротивление до точки к.з.:

Х_Σ2 = Х_Σ3 + Х_А2 + Х_ШРА, (8.19)

Х_Σ2 = 9.8 + 0.13 + 1.69= 11.62 мОм,

 

Определяем ток КЗ без учёта сопротивления дуги:

,

Расстояние между фазами проводников в месте короткого замыкания
а = 45 мм (шины ШРА)[9].

L_Д = а = 45 мм,

 

Определяем активное сопротивление дуги:

 

,

 

Определяем ток КЗ с учётом сопротивления дуги

,

 

8.1.4 Расчёт тока к.з. в точке К-1

 

Определим суммарное активное сопротивление до точки к.з.:

R_Σ1 = R_Σ2 + R_А1 + R_КЛ, (8.20)

R_Σ1 = 4.826 + 7.0 + 147.6 = 159.5 мОм,

 

Определим суммарное индуктивное сопротивление до точки к.з.:

Х_Σ1 = Х_Σ2 + Х_А1 + Х_КЛ,

Х_Σ1 = 11.62 + 4.5 + 2.256= 18.376 мОм, (8.21)

 

Определяем ток КЗ без учёта сопротивления дуги:

,

Расстояние между фазами проводников в месте короткого замыкания
а = 1.6 мм (кабель сечением 2.5-10 мм²)[9].

L_Д = 4 а = 6.4 мм,

 

Определяем активное сопротивление дуги:

,

 

Определяем ток КЗ с учётом сопротивления дуги

,

 

8.2 Расчёт токов однофазного короткого замыкания

 

В электрической сети напряжением до 1000 В под однофазным коротким замыканием подразумевается замыкание между фазным и нулевым проводниками в схеме электроснабжения. Поэтому величина тока однофазного замыкания зависит от величины фазного напряжения и сопротивления петли «фаза – нуль» от цехового трансформатора до расчётной точки КЗ.

Расчёт однофазных токов КЗ проводим по выражению:

 

 

(8.22)

 

где U_ф = 220 В – фазное напряжение сети;

R_Ф-ОΣ, Х_Ф-ОΣ – суммарные сопротивления току однофазного КЗ, мОм.

 

 

Рисунок 8.3 – Схема замещения для расчёта однофазного т.к.з