Расчет токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ.

(ОБРАЗЕЦ ВЫПОЛНЕНИЯ)

2.7.1.Расчет токов короткого замыкания проводиться для проверки аппаратов и токоведущих частей, выбранных раньше, на стойкость при коротком замыкании. Поэтому необходимо определить наибольшее возможное значение токов короткого замыкания. При одинаковом сопротивлении всех фаз наибольшее значение тока будет при трехфазном коротком замыкании, независимо от наличия или отсутствия нулевого провода. В конечном итоге расчет токов КЗ сводится к определению полного сопротивления цепи КЗ.

2.7.2.Расчетная схема для наиболее мощного потребителя 0,4 кВ (установка электрического освещения) приведена на рисунке 4:

К1 - точка короткого замыкания;

Т1 - силовой трансформатор ТМ-63/10; S_нт = 63 кВА; DP_кз  = 1,28 кВт;  U_кз = 4,5 %.

QF1 - автоматический выключатель АВМ – 4Н; I_на = 400 А;

ТА1 - трансформатор тока ТК-20; I_н1 = 150 А;

Ш1 – однополосные шины размерами 15 х 3 мм; длина _|ℓ_ш = 6 м, расстояние между фазами

 а_ср = 200 мм, расположены плашмя;

QF2 – автоматический выключатель АЕ2036; I_на = 25 А.

 

 

 

Т

QF1     TA1

Шины РУ- 0,4 кВ

Ввод 10 кВ

QF2

К1

Рис. 4. Расчетная схема цепи КЗ.

 

2.7.3.Схема замещения цепи КЗ для точки К1 имеет вид

0,4 кВ

rт         хт          rQF1     хQF1      rкQF1   rТА1      хТА1

 

                                         

rк                хк   rQF2     хQF2 rкQF2        rш         хш

К1

 

Рис. 5. Схема замещения цепи КЗ.

r_т, х_т -активное и индуктивное сопротивления обмоток силового трансформатора;

r_QF1, х_QF1, r_кQF1 - активное и индуктивное сопротивления катушки и переходное сопротивление контактов автоматического выключателя QF1;

r_ТА1, х_ТА1 -активное и индуктивное сопротивления трансформатора тока ТА1;

r_ш, х_ш -активное и индуктивное сопротивления сборных шин РУ-0,4 кВ;

r_QF2, х_QF2, r_кQF2 - активное и индуктивное сопротивления катушки и переходное сопротивление контактов автоматического выключателя QF2;

r_к, х_к – активное и индуктивное сопротивление питающего провода (кабеля); ℓ = 0,02 км.

2.7.4.Относительное активное и индуктивное сопротивления обмоток силового трансформатора

       r*_т = DP_кз /S_нт = 1,28 /63 = 0,02.

       х*_т =  = =  = 0,04.

2.7.5.Активное и индуктивное сопротивления трансформатора

                       r_т =

                       х_т =

2.7.6.Активное и индуктивное сопротивления катушки автоматического выключателя QF1 определяем из [5], табл. П1-6 r_QF1  = 0,15 мОм; х_QF1 = 0,1 мОм.

2.7.7.Переходное сопротивление контактов QF1 определяем из [5], табл. П1-8

r_кQF1 = 0,4 мОм.

2.7.8. Активное и индуктивное сопротивления трансформатора тока ТА1 определяем из [5], табл. П1-4                           r_ТА1  = 0,33 мОм;   х_ТА1= 0,3 мОм.

2.7.9.Активное и индуктивное сопротивления шин РУ-0,4 кВ определяем из [5], табл. П1-7:

                                r_ш  = r₀ × ℓ_ш  = 0,475 × 6 = 2,85 мОм;

                                      х_ш  = х₀ × ℓ_ш = 0,295 × 6 = 1,77 мОм.

2.7.10.Активное и индуктивное сопротивления катушки автоматического выключателя QF2 определяем из [5], табл. П1-6   r_QF2  = 5,5 мОм; х_QF2 = 2,7 мОм.

2.7.11.Переходное сопротивление контактов QF2 определяем из [5], табл. П1-8

r_кQF2 = 1,3 мОм.

2.7.12.Активное и индуктивное сопротивления провода АПВ 4х4 определяем из [5], П1-3:

                                               r_к  = r₀ × ℓ  = 8,3 × 0,02 = 0,166 мОм;

                                          х_к  = х₀ × ℓ = 0,33× 0,02 = 0,007 мОм.

2.7.13. Суммарные активное и реактивное сопротивления цепи КЗ для точки К1

r_S = r_т+ r_QF1+ r_кQF1+ r_ТА1+ r_ш+ r_QF2+ r_кQF + r_к.

х_S = х_т + х_QF1 + х_ТА1+ х_ш+ х_QF2 + х_к.

r_S = 50,8 + 0,15 + 0,4 + 0,33 + 2,85 + 5,5 + 1,3 + 0,166  = 61,5 мОм;

х_S = 101,6 + 0,1 + 0,3 + 1,77 + 2,7 + 0,007 = 106,5 мОм.

2.7.14. Полное сопротивление цепи КЗ для точки К1

                   Z_к1 =  = = = 123 мОм.

2.7.15. Действительное значение тока короткого замыкания для точки К1

                                          I_ко =

2.7.16. Мгновенное значение ударного тока короткого замыкания

                                              i_у = К_у ×  × I_ко = 1,15× 1,41× 1,88 = 3,05 кА,        

где К_у = 1,15 - ударный коэффициент при х_S /r_S = 106,5 /61,5 = 1,73 - из [5], рис.П1-9.

2.7.17.Сравнивая полученные расчетные данные токов короткого замыкания I_ко и i_у со справочными данными ранее выбранного оборудования (автоматических выключателей АВМ-4Н и АЕ2036, трансформатора тока ТК-20), можно сделать вывод, что оборудование по току короткого замыкания проходит.