2.8 Расчет токов короткого замыкания

Схема по расчету для токов кз приведена на рисунке 2

Рисунок 2 – схема по расчетоу токов короткого замыкания

Определяем индуктивное сопротивление трансформатора x_т по формуле

(27)

где U_к% - напряжение к.з.;%

U_б²- напряжение на высокой стороне трансформатора; кВ

S_нт- мощность трансформатора; кВА

Определяем активное сопротивление трансформатора r_т по формуле

где U_б²- напряжение на высокой стороне трансформатора; кВт

S_нт- мощность трансформатора; кВА

P_к- потери к.з; кВт

Определяем активное сопротивление шинопровода r_ш по формуле

(28)

где L- длина шины(4м); м

r_ш0- активное сопротивление шинопровода, определяется по справочнику(r_ш0=0,268мОм); мОм

Определяем индуктивное сопротивление шинопровода x_ш по формуле:

(29)

где L- длина шины; м

X_ш0- индуктивное сопротивление шины, определятся по справочнику (x_ш0=0,179мОм) ; мОм

Определяем активное r_ка, индуктивное x_ка сопротивление катушки и активное сопротивление автомата r_а по справочнику

r_а= 0,25 мОм

r_ка=0.12 мОм

x_ка=0,094 мОм

2.8.1 Точка КЗ1

Определяем суммарное активное сопротивление до точки КЗ1 ∑ r1, мОм

(30)

где r_т - активное сопротивление трансформатора, мОм;

r_ш – активное сопротивление шины, мОм;

r_a – активное сопротивление автомата, мОм;

r_ка – активное сопротивление катушки, мОм

Определяем суммарное индуктивное сопротивление до точки КЗ1

(31)

где x_т – индуктивное сопротивление трансформатора, мОм;

x_a – индуктивное сопротивление автомата, мОм;

x_ш – индуктивное сопротивление шинопровода, мОм

Определяем полное сопротивление Z, мОм

(32)

где - суммарное активное сопротивление до 1 точки, мОм;

- суммарное индуктивное сопротивление до 1 точки, мОм

Определяем ток КЗ в начальный момент времени , А по формуле

(33)

где U_н – номинальное напряжение трансформатора, кВ

z₁ – полное сопротивление, мОм

Определяем значение ударного тока в точке КЗ1, i_у1, А по формуле

(34)

где К_у- коэффициент ударный

- ток короткого замыкания в начальный момент времени; А

Определяем значение установившегося тока КЗ в точке КЗ1 Iу, А по формуле

(35)

где - ток КЗ в начальный момент времени, А

К_у – коэффициент ударный

Точка КЗ2

Определяем активное сопротивления шинопровода r_ш2, мОм по формуле

(36)

где r₀ – активное сопротивление шинопровода, определяется по справочнику(r₀=0,268мОм), мОм

L – длинна шины, м

Определяем суммарное активное сопротивления до точки КЗ2, ∑ r₂, мОм по формуле

(37)

где r_ш2 - активное сопротивление шины, мОм;

r_a – активное сопротивление автомата, мОм;

r_ка – активное сопротивление катушки, мОм

∑ r₁ - суммарное активное сопротивление до точки КЗ1, мОм

Определяем индуктивное сопротивление шинопроводаx x_ш2, мОм по формуле

(38)

где x₀ – индуктивное сопротивление шинопровода, определяется по справочнику(x₀=0,179мОм), мОм

L – длинна шины, м

Определяем суммарное индуктивное сопротивление до точки КЗ2, ∑ r₂, мОм по формуле

(39)

где x_ш2 - индуктивное сопротивление шины, мОм;

x_а – индуктивное сопротивление автомата, мОм

∑ x₁ - суммарное индуктивное сопротивление до точки КЗ1, мОм

Определяем полное сопротивление Z, мОм по формуле

(40)

где - суммарное активное сопротивление до 2 точки, мОм;

- суммарное индуктивное сопротивление до 2 точки, мОм

Определяем ток КЗ в начальный момент времени в точке КЗ2 , А по формуле

(41)

где U_н – номинальное напряжение трансформатора, кВ

z₂ – полное сопротивление, мОм

Определяем ударный ток в точке КЗ2, i_у2, кА по формуле

(42)

где К_у- коэффициент ударный

- ток короткого замыкания в начальный момент времени; А

Определяем значение установившегося тока КЗ в точке КЗ2 I_у, кА по формуле

(43)

где - ток КЗ в начальный момент времени, А

К_у – коэффициент ударный

Точка КЗ3

Определяем активное сопротивления шинопровода r_ш3, мОм по формуле

(44)

где r₀- активное сопротивление кбеля, определяется по справочнику (r₀=8мОм), мОм

L – длинна шины, м

Определяем суммарное активное сопротивления до точки КЗ3, ∑ r₃, мОм по формуле

(45)

где r_a – активное сопротивление автомата, мОм;

r_к – активное сопротивление кабеля, мОм

∑ r₂ - суммарное активное сопротивление до точки КЗ2, мОм

Определяем индуктивное сопротивление шинопроводаx x_ш3, мОм по формуле

(46)

где x₀ – индуктивное сопротивление кабеля , определяется по справочнику (x₀=0,09мОм), мОм

L – длинна шины, м

Определяем суммарное индуктивное сопротивление до точки КЗ2, ∑ r₂, мОм по формуле

(47)

где x_ш2 - индуктивное сопротивление шины, мОм;

x_а – индуктивное сопротивление автомата, мОм

∑ x₂ - суммарное индуктивное сопротивление до точки КЗ2, мОм

Определяем полное сопротивление Z, мОм по формуле

(48)

где - суммарное активное сопротивление до 2 точки, мОм;

- суммарное индуктивное сопротивление до 2 точки, мОм

Определяем ток КЗ в начальный момент времени в точке КЗ2 , А по формуле

(49)

где U_н – номинальное напряжение трансформатора, кВ

z₃ – полное сопротивление, мОм

Определяем ударный ток в точке КЗ2, iу2, кА по формуле

(50)

где К_у- коэффициент ударный

- ток короткого замыкания в начальный момент времени; А

Определяем значение установившегося тока КЗ в точке КЗ2 Iу, кА по формуле

(51)

где - ток КЗ в начальный момент времени, А

К_у – коэффициент ударный

Показание токов короткого замыкания приведены в Таблице 8

Место КЗ	, кА	iу, кА	, кА	Z, мОм
т.1	3,6405	1,76	3,67	1,615
т.2	0,097	0,18	0,097	2,42
т.3	0,02237	0,195	0,02	10,51

Таблица 8- Показания токов короткого замыкания

2.9 Выбор высоковольтного электрооборудования

Выбор разъединителя

По напряжению установки: U_уст≤U_ном

10=10

По отключающей способности: I_п.о ≤I_{отк,ном}

3640,5≤29000

РВО-6/400

Выбор предохранителя

По питающему напряжению: U_пит=10Кв

10=10

По току отключения: I_{ном. вст.} i_y

ПКТ102-10-50-12,5УЗ

3 Охрана труда

3.1 Меры безопасности при обслуживании оборудования КТП

Во время работы запрещается переставлять или убирать плакаты и установленные временные ограждения, а также проникать на территорию огражденных участков.

В электроустановках напряжением выше 1000 В работу с электроизмерительными клещами должны проводить два работника: один - имеющий группу IV (из числа оперативного персонала), другой - имеющий группу III (может быть из числа ремонтного персонала). При измерении следует пользоваться диэлектрическими перчатками. Запрещается наклоняться к прибору для отсчета показаний.

Работу с измерительными штангами должны проводить не менее двух работников: один - имеющий группу IV, остальные - имеющие группу III. Подниматься на конструкцию или телескопическую вышку, а также спускаться с нее следует без штанги.

Работа должна проводиться по наряду, даже при единичных измерениях с использованием опорных конструкций или телескопических вышек.

Работа со штангой допускается без применения диэлектрических перчаток. При осмотре электроустановок напряжением выше 1000 В не допускается входить в помещения, камеры, не оборудованные ограждениями (требования к установке ограждений приведены в Правилах устройства электроустановок) или барьерами, препятствующими приближению к токоведущим частям на расстояния менее указанных в таблице. Не допускается проникать за ограждения и барьеры электроустановок.

Не допускается выполнение какой-либо работы во время осмотра.

При замыкании на землю в электроустановках напряжением 3-35 кВ приближаться к месту замыкания на расстояние менее 4 м в закрытых распределительных пунктах и менее 8 м - в открытых распределительных пунктах и на воздушных линиях допускается только для оперативных переключений с целью ликвидации замыкания и освобождения людей, попавших под напряжение. При этом следует пользоваться электрозащитными средствами. Отключать и включать разъединители, отделители и выключатели напряжением выше 1000 В с ручным приводом необходимо в диэлектрических перчатках.

Электроустановки осматривают без снятия с них напряжения. При осмотре электроустановок напряжением 6 – 35 кВ запрещено приближаться к токопроводящим частям на расстояние менее 0,6 метров.

Для осмотра оборудования выше 1000 вольт открывают двери камер или ограждений. Оборудование осматривают, стоя перед барьером. Дефекты выявляют визуально и слух. Во время осмотра нельзя проникать за ограждения и барьеры или выполнять какие-либо работы.

При необходимости разрешается вход в ячейки и камеры для осмотра, если расстояние от пола до не огражденных токопроводящих частей составляет не менее указанного в таблице 9.

Таблица 9 – Расстояние от пола до неогражденных токопроводящих частей

Напряжение , кВ	До 10	35	110	150 –220
Расстояние, м	2,5	2,75	3,5	4,2

При осмотрах электроустановок напряжением до 35 кВ могут быть обнаружены замыкания на землю. Вблизи места замыкания образуется зона растекания тока, создаются высокие потенциалы на поверхности пола, земли, на корпусах оборудования и возникает опасность поражений прикосновения и шага. Поэтому к месту замыкания нельзя приближаться на расстояние менее 4 метров в закрытом распределительном пункте и менее 8 метров в открытых распределительных пунктах. Лишь для оперативных переключений или освобождения людей, попавших под напряжение, допускается приближаться к месту замыкания (при условии принятия защитных мер) на расстояния менее указанных.

Во время осмотров помещения электроустановки запирают. Для каждого помещения имеется несколько пронумерованных комплектов ключей, которые находятся у дежурного. Одним комплектом ключей пользуется дежурный, обслуживающий данную электроустановку, другой является запасным.

Отключения и изменения в электрических схемах производят только по распоряжению старшего дежурного по смене или начальника электроцеха; в электросетях – диспетчера энергосистемы или электросети; на промышленных предприятиях – того дежурного, в оперативном управлении которого находится данное оборудование.

Повышенную опасность для персонала представляют переключения разъединителей и выключателей.

Разъединители отключают и включают без нагрузки. Лишь при необходимости допускается отключать разъединителем малые токи (нагрузочный ток трансформаторов малой мощности, зарядный ток воздушных и кабельных линий). Разъединители следует включать быстро и до отказа. Если возникает дуга, ножи надо довести до конца, в противном случае обратный ход ножа вызовет развитие дуги, в результате этого может произойти несчастный случай.

Отключать разъединители следует наоборот медленно, особенно в начальный момент. Если появится дуга при отходе ножей от губок, разъединитель следует быстро включить обратно. Разъединители отключают (включают) в диэлектрических перчатках. Разъединители с пофазным управлением и вертикальным расположением ножей отключают (включают) также в диэлектрических перчатках, стоя на изолирующем основании и используя изолирующую штангу.

Снимать и устанавливать предохранители следует при снятом напряжении.

Допускается снимать и устанавливать предохранители, находящиеся под напряжением, но без нагрузки.

Под напряжением и под нагрузкой допускается заменять: предохранители во вторичных цепях, предохранители трансформаторов напряжения и предохранители пробочного типа. При снятии и установке предохранителей под напряжением необходимо пользоваться: изолирующими клещами (штангой) с применением диэлектрических перчаток и средств защиты лица и глаз; Двери помещений электроустановок, камер, щитов и сборок, кроме тех, в которых проводятся работы, должны быть закрыты на замок.

Порядок хранения и выдачи ключей от электроустановок определяется распоряжением руководителя организации. Ключи от электроустановок должны находиться на учете у оперативного персонала. В электроустановках, не имеющих местного оперативного персонала, ключи могут быть на учете у административно-технического персонала. Ключи должны быть пронумерованы и храниться в запираемом ящике. Один комплект должен быть запасным.

Ключи должны выдаваться под расписку: - работникам, имеющим право единоличного осмотра (в том числе оперативному персоналу), - от всех помещений; - при допуске по наряду-допуску - допускающему из числа оперативного персонала, ответственному руководителю и производителю работ, наблюдающему* - от помещений, в которых предстоит работать.

Ключи подлежат возврату ежедневно по окончании осмотра или работы.

При работе в электроустановках, не имеющих местного оперативного персонала, ключи должны возвращаться не позднее следующего рабочего дня после осмотра или полного окончания работы.

Выдача и возврат ключей должны учитываться в специальном журнале произвольной формы или в оперативном журнале.

При несчастных случаях для освобождения пострадавшего от действия электрического тока напряжение должно быть снято немедленно без предварительного разрешения руководителя работ.

Работы в действующих электроустановках должны проводиться по наряду-допуску (далее - наряду), по распоряжению, по перечню работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации.

Не допускается самовольное проведение работ, а также расширение рабочих мест и объема задания, определенных нарядом или распоряжением.

Выполнение работ в зоне действия другого наряда должно согласовываться с работником, ведущим работы по ранее выданному наряду (ответственным руководителем работ) или выдавшим наряд на работы в зоне действия другого наряда.

Согласование оформляется до начала выполнения работ записью "Согласовано" на лицевой стороне наряда и подписью работника, согласующего документ.

Ремонты электрооборудования напряжением выше 1000 В, работа на токоведущих частях без снятия напряжения в электроустановках напряжением выше 1000 В, а также ремонт воздушных линий независимо от напряжения, как правило, должны выполняться по технологическим картам или планово предупредительных работ.

Производитель работ отвечает: - за соответствие подготовленного рабочего места указаниям наряда, дополнительные меры безопасности, необходимые по условиям выполнения работ; - за четкость и полноту инструктажа членов бригады; - за наличие, исправность и правильное применение необходимых средств защиты, инструмента, инвентаря и приспособлений; - за сохранность на рабочем месте ограждений, плакатов, заземлений, запирающих устройств; - за безопасное проведение работы и соблюдение настоящих Правил им самим и членами бригады; - за осуществление постоянного контроля за членами бригады.

Производитель работ, выполняемых по наряду в электроустановках напряжением выше 1000 В, должен иметь группу IV.