- Расчет емкостных токов присоединений в сети 6(10) кВ
- Кабельные линии
- Воздушные линии
- Синхронные и асинхронные электродвигатели
- Турбогенераторы и гидрогенераторы
- Расчет емкостных токов присоединений в сети 6(10) кВ
- Кабельные линии
- Воздушные линии
- Синхронные и асинхронные электродвигатели
- Турбогенераторы и гидрогенераторы
- Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью
Расчет емкостных токов присоединений в сети 6(10) кВ
В данной статье речь пойдет о расчете собственных емкостных токов для различных присоединений в сети 6(10) кВ с изолированной нейтралью.
Как известно через трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП) неповрежденных присоединений протекает собственный емкостной ток.
При однофазном замыкании на землю (ОЗЗ) через ТТНП поврежденного присоединения будет протекать суммарный емкостной ток всех неповрежденных присоединений.
Векторные диаграммы поврежденного и неповрежденного присоединения представлены на рис.1.
Исходя из выше изложенного, защиту от ОЗЗ выполняют отстраиваясь от собственного емкостного тока.
Расчет емкостных токов выполняется для следующих присоединений:
- кабельные линии;
- воздушные линии;
- асинхронные и синхронные электродвигатели;
- генераторы;
Кабельные линии
1. Удельный емкостной ток замыкания на землю для кабельной линии определяется по формуле 7 [Л1, с.6]:
- Uф = Uл/√3 — фазное напряжение сети, В;
- ω = 2Пf = 314 – угловая частота напряжения, (рад/с);
- Сф — емкость одной фазы сети относительно земли (мкФ/км);
1.1 Емкостной ток кабельной линии определяется по формуле 6.4 [Л3, с.215]:
- L – длина кабельной линии, км;
- m – число проводов (кабелей) в фазе линии.
Определить емкостной ток кабельной линии длиной 500 м, выполненный кабелем АПвЭВнг сечением 3х120 мм2 при напряжении сети 10 кВ.
1. Определяем удельный емкостной ток замыкания на землю для кабеля АПвЭВнг сечением 3х120 мм2:
где: Сф = 0,323 мкФ/км — емкость одной фазы сети относительно земли, принимается из технических характеристик кабеля, которые предоставляет Завод-изготовитель, в данном случае значение Сф, принято из приложения 7 таблица 40 «Инструкция и рекомендации по прокладке, монтажу и эксплуатации кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6,10,15,20 и 35 кВ ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод».
Как мы видим результат расчета совпадает со значением таблицы 40.
Если же вы не смогли найти значение Сф, для определения значения удельного емкостного тока можно воспользоваться таблицей из [Л2, с.141].
2. Определяем емкостной ток кабельной линии, учитывая длину линии:
Воздушные линии
Емкостной ток для воздушной линии 6-35 кВ определяется по формуле представленной в [Л2, с.142]:
- Uн – номинальное напряжение сети (6 или 10 кВ), кВ;
- L –длина воздушней линии, км;
- m – число проводов (кабелей) в фазе линии.
Синхронные и асинхронные электродвигатели
Собственный емкостной ток синхронных и асинхронных двигателей определяется по формуле 6.3 [Л3, с.215] и выражеться в амперах:
- fном. – номинальная частота сети, Гц;
- Сд – емкость фазы статора, Ф;
- Uном. – номинальное напряжение электродвигателя, В.
Емкость фазы статора Сд принимается по данным завода-изготовителя. Если же данные значения отсутствуют, можно воспользоваться следующими приближенными формулами [Л3, с.215]:
- для неявнополюсных СД и АД с короткозамкнутым ротором:
- Sном. – номинальная полная мощность электродвигателя, МВА;
- Uном. – номинальное напряжение электродвигателя, кВ.
- для остальных электродвигателей:
- Uном. – номинальное напряжение электродвигателя, В;
- nном. – номинальная частота вращения ротора, об/мин.
Турбогенераторы и гидрогенераторы
Собственный емкостной ток при замыкании одной фазы на землю турбогенераторов и гидрогенераторов определяется по той же формуле 6.3 [Л3, с.215], что синхронные и асинхронные двигатели, см. [Л4, с.48].
Емкость фазы статора Сд по отношению к землю для турбогенераторов и гидрогенераторов, определяется по тем же формулам, что и для двигателей, согласно [Л4, с.48].
В таблице 3 [Л4, с.48] проводиться значения емкостных токов при замыкании одной фазы на землю для некоторых типов турбогенераторов и гидрогенераторов. Особое внимание обратите на последние 2 столбца таблицы.
- РД 34.20.179 Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ — 1993 г.
- Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. М.А. Шабад -2003 г.
- Корогодский В.И., Кужеков С.Л., Паперно Л.Б. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1 кВ, 1987 г.
- Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 01. Защита генераторов, работающих на сборные шины.
- СТО ДИВГ-058-2017. Расчет токов коротких замыканий и замыканий на землю в распределительных сетях. Методические указания. 2017г.
Поделиться в социальных сетях
Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» и «PayPal» .
Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.
Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.
В этой статье, я хотел бы рассказать какие нужно предусматривать защиты для силовых трансформаторов.
Часто инженерам для проверки отключающей способности защитных аппаратов (автоматические выключатели.
Содержание 1. Общая часть2. Данные для расчета3. Токовая отсечка4. Защита от асинхронного режима (потери.
В данной статье я хотел бы рассказать как нужно выбирать указательные реле РЭУ-11 в схемах вызывной.
В данной статье речь пойдет о токах к.з. которые нужно рассчитывать в сети напряжением до 1000 В. Как правило.
Отлчиная статья. Благодарю
Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных.
Политика конфиденциальности.
Источник
Расчет емкостных токов присоединений в сети 6(10) кВ
В данной статье речь пойдет о расчете собственных емкостных токов для различных присоединений в сети 6(10) кВ с изолированной нейтралью.
Как известно через трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП) неповрежденных присоединений протекает собственный емкостной ток.
При однофазном замыкании на землю (ОЗЗ) через ТТНП поврежденного присоединения будет протекать суммарный емкостной ток всех неповрежденных присоединений.
Векторные диаграммы поврежденного и неповрежденного присоединения представлены на рис.1.
Рис.1 — Векторные диаграммы поврежденного и неповрежденного присоединений в сети с изолированной нейтралью
Исходя из выше изложенного, защиту от ОЗЗ выполняют отстраиваясь от собственного емкостного тока.
Расчет емкостных токов выполняется для следующих присоединений:
- кабельные линии;
- воздушные линии;
- асинхронные и синхронные электродвигатели;
- генераторы;
Кабельные линии
1. Удельный емкостной ток замыкания на землю для кабельной линии определяется по формуле 7 [Л1, с.6]:
- Uф = Uл/√3 — фазное напряжение сети, В;
- ω = 2Пf = 314 – угловая частота напряжения, (рад/с);
- Сф — емкость одной фазы сети относительно земли (мкФ/км);
1.1 Емкостной ток кабельной линии определяется по формуле 6.4 [Л3, с.215]:
- L – длина кабельной линии, км;
- m – число проводов (кабелей) в фазе линии.
Определить емкостной ток кабельной линии длиной 500 м, выполненный кабелем АПвЭВнг сечением 3х120 мм2 при напряжении сети 10 кВ.
1. Определяем удельный емкостной ток замыкания на землю для кабеля АПвЭВнг сечением 3х120 мм2:
где: Сф = 0,323 мкФ/км — емкость одной фазы сети относительно земли, принимается из технических характеристик кабеля, которые предоставляет Завод-изготовитель, в данном случае значение Сф, принято из приложения 7 таблица 40 «Инструкция и рекомендации по прокладке, монтажу и эксплуатации кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6,10,15,20 и 35 кВ ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод».
Как мы видим результат расчета совпадает со значением таблицы 40.
Если же вы не смогли найти значение Сф, для определения значения удельного емкостного тока можно воспользоваться таблицей из [Л2, с.141].
2. Определяем емкостной ток кабельной линии, учитывая длину линии:
Воздушные линии
Емкостной ток для воздушной линии 6-35 кВ определяется по формуле представленной в [Л2, с.142]:
- Uн – номинальное напряжение сети (6 или 10 кВ), кВ;
- L –длина воздушней линии, км;
- m – число проводов (кабелей) в фазе линии.
Синхронные и асинхронные электродвигатели
Собственный емкостной ток синхронных и асинхронных двигателей определяется по формуле 6.3 [Л3, с.215] и выражеться в амперах:
- fном. – номинальная частота сети, Гц;
- Сд – емкость фазы статора, Ф;
- Uном. – номинальное напряжение электродвигателя, В.
Емкость фазы статора Сд принимается по данным завода-изготовителя. Если же данные значения отсутствуют, можно воспользоваться следующими приближенными формулами [Л3, с.215]:
- для неявнополюсных СД и АД с короткозамкнутым ротором:
- Sном. – номинальная полная мощность электродвигателя, МВА;
- Uном. – номинальное напряжение электродвигателя, кВ.
- для остальных электродвигателей:
- Uном. – номинальное напряжение электродвигателя, В;
- nном. – номинальная частота вращения ротора, об/мин.
Турбогенераторы и гидрогенераторы
Собственный емкостной ток при замыкании одной фазы на землю турбогенераторов и гидрогенераторов определяется по той же формуле 6.3 [Л3, с.215], что синхронные и асинхронные двигатели, см. [Л4, с.48].
Емкость фазы статора Сд по отношению к землю для турбогенераторов и гидрогенераторов, определяется по тем же формулам, что и для двигателей, согласно [Л4, с.48].
В таблице 3 [Л4, с.48] проводиться значения емкостных токов при замыкании одной фазы на землю для некоторых типов турбогенераторов и гидрогенераторов. Особое внимание обратите на последние 2 столбца таблицы.
- РД 34.20.179 Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ — 1993 г.
- Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. М.А. Шабад -2003 г.
- Корогодский В.И., Кужеков С.Л., Паперно Л.Б. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1 кВ, 1987 г.
- Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 01. Защита генераторов, работающих на сборные шины.
- СТО ДИВГ-058-2017. Расчет токов коротких замыканий и замыканий на землю в распределительных сетях. Методические указания. 2017г.
Источник
Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью
В данном примере рассмотрим расчет тока однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) для подстанции 10 кВ (Схема подстанции представлена на Рис.1). Релейная защита и автоматика всех фидеров выполнена на микропроцессорных терминалах SEPAM S40 (фирмы Schneider Electric).
Рис.1 — Схема подстанции 10 кВ
1. Чтобы повысить точность наших расчетов при определении ОЗЗ используем метод, основанный на определении удельного емкостного тока замыкания на землю. (Также значения удельного емкостного тока замыкания на землю, можно использовать из справочных данных из таблицы 1, либо же взять из технических характеристик кабеля, которые предоставляет Завод-изготовитель)
- Uф — фазное напряжение сети, кВ;
- ω = 2Пf = 314(рад/с);
- Со — емкость одной фазы сети относительно земли (мкФ/км);
2. После того как мы определили удельный емкостной ток замыкания на землю, рассчитываем собственный емкостной ток кабельной линии:
Таблица 1 — Удельное значения емкостных токов в кабельных сетях (А/км)
Результаты расчетов заносим в таблицу 2.
Таблица 2 — Результаты расчетов
| Наименование присоединения | Тип реле защиты | Марка кабеля, сечение, мм.кв | Длина, км | Удельный емкостной ток замыкания на землю Iс, А/км | Собственный емкостной ток кабельной линии Iс.фид.макс,А |
|---|---|---|---|---|---|
| КЛ-10 кВ №1 | SEPAM S40 | АПвЭВнг-3х120 | 0,5 | 1,89 | 0,945 |
| КЛ-10 кВ №2 | SEPAM S40 | АПвЭВнг-3х95 | 0,3 | 1,71 | 0,513 |
| КЛ-10 кВ №3 | SEPAM S40 | АПвЭВнг-3х70 | 0,7 | 1,55 | 1,085 |
| КЛ-10 кВ №4 | SEPAM S40 | АПвЭВнг-3х95 | 0,3 | 1,71 | 0,513 |
| КЛ-10 кВ №5 | SEPAM S40 | АПвЭВнг-3х70 | 0,2 | 1,55 | 0,31 |
| КЛ-10 кВ №6 | SEPAM S40 | АПвЭВнг-3х95 | 0,6 | 1,71 | 1,026 |
3. Рассчитываем ток срабатывания защит, при этом отстраиваемся от собственного емкостного тока по формуле (данное условие обеспечивает несрабатывание защиты при внешнем однофазном замыкании на землю):
- Кн – коэффициент надежности (принимаем равным 1,2);
- Кбр – коэффициент «броска», который учитывает бросок емкостного тока в тот момент, когда возникает ОЗЗ;
- Ic.фид.макс– максимальный емкостный ток защищаемого фидера.
Для электромеханических реле рекомендуется принимать Кбр= 2–3. При этом защита выполняется без выдержки времени. При использовании для защиты от ОЗЗ современных цифровых реле, можно принимать значения Кбр=1–1,5 (обращаю Ваше внимание, что данный коэффициент лучше уточнить у фирмы-изготовителя). Для SEPAM S40 рекомендуется принимать Кбр= 1-1,5.
Первичный ток срабатывания защит составляет:
- КЛ-10 кВ №1 Iсз = 1,134 А;
- КЛ-10 кВ №2 Iсз = 0,62 А;
- КЛ-10 кВ №3 Iсз = 1,3 А;
- КЛ-10 кВ №4 Iсз = 0,62 А;
- КЛ-10 кВ №5 Iсз = 0,37 А;
- КЛ-10 кВ №6 Iсз = 1,23 А
4. Проверяем чувствительность защит, с учетом, что будет включено минимальное количество включенных линий, в нашем случае это все присоединения, которые находятся на секции.
Обращаю Ваше внимание, что коэффициент чувствительности согласно ПУЭ пункт 3.2.21 равен: для кабельных линий — 1,25, для воздушных линий — 1,5. В книге «Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. М.А. Шабад -2003 г» приводиться Кч=1,5-2,0. В данном расчете, я принимаю коэффициент чувствительности по ПУЭ. Какой коэффициент чувствительности принять, выбирайте уже сами.
где:
IсΣmin — наименьшее реальное значение суммарного емкостного тока.
В моем случае наименьшее реальное значение суммарного емкостного тока, является суммарный емкостной ток по секциям:
- I секция — IсΣmin = 2,543 (А);
- II секция — IсΣmin = 1,849 (А);
5. Определяем время срабатывания защит от ОЗЗ: Для всех отходящих кабельных линий 10 кВ время срабатывания защит принимаем равным 0,1 сек.
Таблица 3 — Результаты расчетов срабатывания защит от ОЗЗ
| Наименование присоединения | Тип реле защиты | Первичный ток срабатывания Iсз, А | Время срабатывания защиты, сек | Коэффициент чувствительности, Kч |
|---|---|---|---|---|
| КЛ-10 кВ №1 | SEPAM S40 | 1,134 | 0,1 | 1,4 > 1,25 |
| КЛ-10 кВ №2 | SEPAM S40 | 0,62 | 0,1 | 3,27 > 1,25 |
| КЛ-10 кВ №3 | SEPAM S40 | 1,3 | 0,1 | 1,12 1,25 |
| КЛ-10 кВ №5 | SEPAM S40 | 0,37 | 0,1 | 4,2 > 1,25 |
| КЛ-10 кВ №6 | SEPAM S40 | 1,23 | 0,1 | 0,67 Для присоединений КЛ-10 кВ №3 и №6 чувствительности защиты недостаточно, поэтому мы должны применить вместо терминала Sepam S40 → терминал Sepam S41 или S42, который позволит выполнить направленную защиту нулевой последовательности. Для того что бы не тратить много времени на расчет вручную, была сделана: «Программа по расчету уставок защиты от замыканий на землю.
Источник  Специалисты, работающие в области электрики и электромонтажа |
