Таблица 5. Конструктивные и расчетные данные неизолированных медных, алюмникевых и сталеалюмыниевых проводов при 20С (ГОСТ 839-74;

Н г2 ВХОДЯТ

Номиналь* аое сечение, мм*

Медные провода (М)

расчетный диаметр, ым

Алюминиевые провода (А)

расчетный диаметр, мм

mOm/u

4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185

2,2 2,7 3,6 5.1 6.4 7.5 9,0 10,7 12,6 14,0 15,8 17,6

4,52

3,03

1,79

1,13

0,72

0,515

0,3 1

0,267

0,191

0,154

0,122

0,099

5,1 6.4 7,5 9,0 10,7 12,3 14,0 15,8 17,5

1,14

0,83

0,576

0,412

0,308

0,24Э

0,194

0,157

Сталеалкмкинневые провода (АС)

расчетный днаметр, мм

Ом/м

4,5 5,6 6,9 8,4 9,6 11,4 !3,5 15,5 16,8 18,8

2,695 1,772 1,146 0,773 0,593 0,42 0,314 0.249 0.195 0,159

найти значение этого сопротивленик Rb. Поскольку минимальное знз-:. 3. равно /g - и/{УзУ + RI) = 500/(]/3/б +

чение тока к -q\

4- 1=18.6 кА, то i?n=15 мОм. Это значение Rb рекомендуется вводить в расчетную цепь инструкцией СН-357-77 [81. Значение переходных сопротивлений i?n=I5 мОм можно принимать одинаковым для любой точки сети 0.4 кВ. Это объясняется тем. что по мере удаления от трансформатора существенно увеличиваются сопротивления остальных элементов цепн к. з., поэтому влияние переходных сопротивлений на ток к.з. быстро уменьшаетси и их более точный учет уже ие имеет практического смысла. Определяющим в значении Ru является сопротивление электрической дуги в месте повреждении.

Расчет токов междуфазного к. з. при питании от энергосистемы. Ток трехфазного металлического к. з. (в ки-лоамперах) определяется по выражению

/и -

где t/cp.H - среднее номинальное линейное напряжение сети НН, В (для сети 0,4 кВ равно 400 В); л: и - результирующее активное н индуктивное сопротивления (прямое последовательности) цепн к, з., мОм; га-результирующее полное сопротивление цепи к, з.,-мОм*

Прн определении /Jgg в значения

сопротивления питающей эиергоснстемы в максимальном режиме, а при определении 1] -в минимальном.

Минимальный ток металлического двухфазного к. з.

/gL = 0,867/gL- (9)

Минимальный ток трехфазного к. з. с учетом токоог-раиичнвающего действия дуги в месте повреждения обычно почти не вавнснт от режима работы питающей системы н определяется по выражению

где Л2 н rs - индуктивное и активное результирующие сопротивления (прямой последовательности) цепн к. з. без учета сопройвленнй рубильников, выключателей, вставных контактов, болтовых соединений, мОм; Навр переходные сопротивления, совокупно учитывающие сопротивление электрической дуги в месте к. з., а также сопротивление рубильников, выключателей, всмвных контактов, болтовых соединений, рекомендуется принимать равным 15мОм.

Соответствующий ток двухфазного к. з.

/§ = 0,867/3- (11)

Среднее значение (наиболее вероятное) тока трехфазного к. S. с учетом токоограничивающего действия дуги в месте повреждения для любого расчетного случая (любой мощности питающей системы, трансформатора, удаленности точки к. 3.) определяется по выражению [2]

/к.ср - 1

/<3) I 7(3)

(12)

где кн - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,05-1,1 прн токах металлического к. з. более 40 кА и 1,0 в остальных случаях.

Значеция токов, получаемые по выражению (12}, практнчесжн совпадают с результатами экспериментальных исследований наиболее вероятных токов к. з. в электроустановках 0,4 кВ [2].

Реальные возможные значення токов трехфазных к.з, находятся в зоне, верхней границей которой является ток металлического

НА 60

500 1000 1500 2000 цВ-А

Рис. 4. Зона возможных токов прн трехфазном к. з, на стороне 0.4 кВ трансформатора в зависимости от его мощности S-t

i -граница максимальных токов при металлическом к. 3. 4?макс 2~Р* вица минимальных значений токов к. а, через переходные сопротиалення я -значения наиболее аероятвых токов к.з. /р

определяемый по формуле (8), нижней -ток /Jf, вычисленный с учетом токоограничивающего действия дуги по формуле (10).

Влияние токоограничивающего действия дуги на зону возмож ных токов к. 3, зависит от мощности трансформатора, мощности питающей энергосистемы и удаленности точки к. з. от шин 0,4 кВ.

Влияние мощности трансформатора на величину зоны возможных токов к. 3. за трансформатором (на шинах 0,4 кВ) для случая, когда трансформатор питается от мощной энергосистемы (Ло 0,1 Хт), показано на ряс. 4. Из этого рисунка видно, что влияние токоограничивающего действия дуги очень велико, особенно для мощных трансформаторов. Чем меньше мощность трансформатора (т. е. чем больше результирующее сопротивление до точки к. з.) тем меньше зона возможных токов к, з.

По мере удаления точки к. з. от шин 0,4 кВ зона возможных токов также сужается (рис, 5).

Аналогично влияет на зону возможных токов к. з. и сопротивление питающей системы. Для пояснения этого влияния представим сопротивление питающей системы до выводов 6 или 10 кВ трансформатора Хо в виде отношения XcjXt. Зона возможных тоюов к. з. за трансформатор а мн в зависимости от XnIXt видна яз рис. П1, о, б, в, (т. е. чем больше результирующее сопротивление до точки к. з.), тем меньше зона возможных токов к. з.

Таким образом, в зависимости от конкретных расчетных условий значения токов и /Jf могут весьма существенно отличать-

ся друг от друга, и это необходимо учитывать прн выборе аппаратуры и проверке чувствительности защиты. ц

Для выбора аппаратуры следует испольэтаать значения тока металлического к. э. Допустимо выбирать аппаратуру линий, отходящих от шин щита 0,4 кВ, по значению среднего (Наиболее вероятного) тока к, 3., если невозможно выбрать аппаратуру, стойкую при

Рис. 5. Зоны возможных токов при трехфазном к. з. алюминиевыми кабелями сечением ЗХ XI50 мм {зона J) к 3 X. Х50 мм2 (зона 2) в зависимости от их длины / прн питании от трансформатора мощ-ностью 1000 кВ-А (Жо=0,! Жг)

t(A\ 20

£

0 50 too 150 ZOO 250 300 м

металлических к. з. Однако вводные и секционный выключатели этого щита как наиболее ответственные следует выбирать по металлическим к. 3., поскольку прн отказе выключателя отходящей линии они должны локализовать к. з. в пределах одной из подсистем электрической схемы.

В то же время прн проверке чувствительности защит трансформаторов 6/0,4 и 10/0,4 кВ, а также автоматических выключателей и предохранителей 0,4 кВ во избежание отказов защиты следует учитывать минимальные токн к. з., рассчитанные с учетом токоограничивающего действия дуги Ur. Например, согласно директивным указаниям института АТЭП коэффициент чувствительности (отношение минимального тока к. з, протекающего через реле защиты, к току его срабатывания) максимальной токовой защиты понижающих трансформаторов при двухфазном к.з. со стороны 0,4 кН должен быть; при токе металлического к.з. / [ шменее 1,5, при токе к.з. с учетом токоограничивающего действия дуги не менее 1,2.

Если чувствительность максимальной токовой защиты трансформатора оказывается недостаточной к токам к. з. с учетом тбкоогра-ничнвающего действия дуги, то следует уменьшить ток срабатывания защиты, а для обеспечения ее несрабатывания при токах самозапуска электродвигателей уменьшить количество двигателей, участвующих в самозапуске, либо применить их поочередный автоматический самозапуск, либо выполнить защиту с пусковым органом напряжения. При определении чувствительности последнего также следует учитывать возможность дугового к. 3. (см. § И, пример 13). Расчеты показывают, что применение пускового органа напряжения для трансформаторов мощностью 630 кВ-А и более при малом сопротивлении питающей энергосистемы неэффективно из-за низкой чувствительности, однако вполне оправдано при большом сопротивлении питающей энергосистемы, а также прн небольшой мощности траис-форматоров или длн заищты генераторов напряжением 0,4 кВ.

При проверке селективности защит в сети 0,4 кВ также в некоторых случаях целесообразно учитывать влияние переходных сопротивлений, особенно для потребителей II и П! категории, и обеспечивать селективное действие защит не во всем диапазоне возможных значений токов к. з. вплоть до тока металлического к. з. 4iaKc ко в диапазоне до наиболее вероятных токов 11, не учитывая

Ш BQO 1ZQQ нВ-А

Рис 6, Области, в которых можно ие учитывать токоограннчивающее

действие дуги

редкие случаи неселективиого действия запщт при металлических к.з. Напримф, если проверку селисгнвностн между защищающими понижающий трансформатор предохранителями ПК-6 и ПК-10 й автоматами 0,4 кВ производить ори максимальном токе кшка может потребоваться завышение номинальных токов вставок ПК, что не рекомендуется, нля замена предохраинтелей выключателями, в то время как при токах j£tp которые могут быть значительно меньше Liie селективность будет обеспечена.

Влияние токоограничивающего действия дуги в месте к. 3. можно не учитывать в следующих случаях: прн выборе аппаратуры - если мощность трансформатора менее 400кВА; при проверке чувствительности защит - если мощность трансформатора менее 250 КБ-А. При мощности понижающих трансформаторов 5т, равной или большей указанной, влиянием токоограничивающего действия дуги в месте к. з. можно пренебречь прн достаточно большом сопротивлении питающей энергосистемы, при выборе аппаратуры, если отношение ХоАт находится в области А или Б, а при проверке чувствительности защит- если это отношение находится в области А, рис. 6. Например, для трансформатора мощностью 1000 кВ-А влиянием токоограничивающего действия дуги можно пренебречь при выборе аппаратуры, если Лс/лт1.2, при оценке чувствительности защит - если л:е/Хт2,5.

При выборе аппаратуры можно ие счнтатЯля с токоограничива-кяцим действием дуги, если разница между током металлического к. 3. iSLaKc и током/Йр не превышает 15 %. т. е. если (/кмавд- ~ ffcp)/cp <0,15, Подставляя в это уравнение значение вЦ

выражения (12), получаем условие /fiac --Зб при выполив нни которого, выбирая аппаратуру, можно w учитывать токоограннчивающее действие дуги.

Аналогично при оценке чувствительности защит можно ие учитывать токоограннчивающее действие дуги, если (/ifjKc - д)/ или если 4;[йкс1,15 /.

Выражай токи /ако я /jj в полученных неравенствах через активное н индуктивное сопротивления трансформатора я индуктивное сопротивление энергосистемы, получаем уравнение, характеризующее отношение Ха(хг, при котором также можно не считаться с то-коограннчиваюпщм действием дуги прв выборе аппаратуры и проверке чувствительности загвдты:

1-Jk-

где /С[ и - коэффициенты, которые при выборе аппаратуры равны 1,82 и 0,82 соответствеиио; прн оценке чувствительности защит - 1,32 я 0,32 соответственно. Кривые иа рис. 6 соответствуют этому уравнению.

Определение ударных токов к. з. Ударный ток к. з. определяется по выражению

где йу -ударный коэффициент; ff! --расчетный ток трехфазного к. з при расчетах по металлическим к. з. равен /gJjaKC прн расчетах с учетом токоограничивающего действия дуги в месте повреждения равен /(Др.

При точных расчетах ударных токов металлического к. 3. значение ky определяется в зависимости от отношения результирующих сопротивлений цепи к. з. xzlrz-

Х-2.1Г-2., .0,5 0,8 I 1,5 2 3 4 5 6 7 8 9 у. . . 1.0 1,02 1.05 1,12 1,2 1,35 1,46 1,53 1.59 1,63 1,67 1,71

При приближенном определении ударных токов к. з. на шннах КТП за трансформаторами мощностью 400 кВА и более принимают [8, 9}:

для металлического к. з. *- наибольшее возможное значение ударного коэффициента Ау=1,5, при этом iy= -2,12 /gjg;

для к. 3. через переходные сопротивления Аум1,3, при этом iy=l,83/i!>p.