Практическое пособие по определению возможной причастности токов короткого замыкания к воспламенению изоляции проводников, страница 11

Полное сопротивление петли от шин трансформаторной подстанции до места КЗ определяется как сумма индуктивных и активных сопротивлений цепи, а также сопротивления обратного провода. При однофазном КЗ в качестве обратного провода будет “нулевой” провод.

ток двухфазного КЗ

При двухфазном КЗ в качестве обратного провода будет провод другой фазы, но напряжение, приложенное к проводам, будет не фазное, а линейное. Следовательно, ток двухфазного КЗ определится по уравнению.

 , (13)

где:                                                 U_л=;

ток трехфазного КЗ

 ,          (14)

где:       - фазное напряжение, В;

 - линейное напряжение, В;

,  - суммарные индуктивные сопротивления фазного и нулевого участков цепи, мОм;

 - соответственно индуктивное и активное сопротивление трансформатора;

,  - суммарные активные сопротивления фазного и нулевого участков цепи, мОм;

 - суммарные добавочные активные сопротивления переходных контактов.

- полное расчетное сопротивление трансформатора току КЗ, мОм, которое рассчитывается по следующему выражению:

.       (15)

Активное сопротивление трансформатора в мОм [11] вычисляется по формуле:

 ,       (16)

где:       - потери КЗ в трансформаторе, кВт;

- номинальная мощность трансформатора, кВА;

- номинальное линейное напряжение обмотки низшего напряжения трансформатора, кВ.

Индуктивное сопротивление трансформатора [11]

 , (17)

где       - напряжение короткого замыкания, %.

Сопротивление трансформаторов тока можно принимать по таблице 1 приложения 1.

Активные и индуктивные сопротивления проводов, кабелей, шин и шинопроводов длиной L подсчитываются по выражениям (7, 8, 9, 11).

Кроме того, при определении активных и индуктивных сопротивлений проводов также можно воспользоваться данными таблицы 2 и 3 (для воздушных линий) приложения 1 [10, 17].

Для прямоугольных шин удельное индуктивное сопротивление в мОм/м можно вычислить по известной формуле

 ,       (18)

где:      h- наибольший размер стороны поперечного сечения шины, мм;

а_ср - среднегеометрическое расстояние между шинами.

При расположении шин в одной плоскости

,     (19)

где       а - расстояние от средней шины до крайней.

Удельные активные  и индуктивные  сопротивления плоских шин можно находить по прилагаемой таблице 4 приложения 1 [10].

Активные и индуктивные сопротивления катушек максимального тока автоматов можно определять из таблицы 5 [10], а активные и индуктивные сопротивления переходных сопротивлений контактов аппаратов из таблицы 5 приложения 1 [10, 11].

2.4.    Проведение расчетов по определению возможной причастности токов короткого замыкания к воспламенению изоляции проводников

При проведении анализа возможной причастности тока КЗ к воспламенению изоляции проводников необходимо, в первую очередь, определить его величину.

На основании полученного расчетного значения тока КЗ по типовой токо-временной характеристике аппарата защиты (ряд типовых защитных характеристик предохранителей и автоматических выключателей приведены в приложении 2), определяют время возможного существования тока КЗ до срабатывания аппаратов (устройств) электрозащиты.

Защитная характеристика аппарата защиты определяет зависимость полного времени отключения сети от отношения величины тока, протекающего через аппарат, к номинальному току расцепителя (для автоматических выключателей) и плавкой вставки (для предохранителей).

Номинальный ток - это ток, при котором аппарат защиты может работать длительное время.

Сопоставив полученные данные о времени отключения участка цепи автоматом защиты (предохранителем) и времени, через которое может воспламениться изоляция проводника при протекании по цепи рассчитанного тока КЗ можно сделать вывод о возможной причастности тока КЗ к воспламенению изоляции проводников.

Методологический подход по проведению расчета величины тока КЗ в электрической цепи и возможной причастности его к воспламенению изоляции проводников рассмотрим на следующем примере, схема электроснабжения которого приведена на рисунке 3.