Программа по расчету токов КЗ в сети напряжением 0,4 кВ

Оставьте комментарий / Расчеты защит / От

Содержание

1. Введение

Обращаю Ваше внимание, данная программа работает только с операционной системой Windows XP.

Программа предназначена для расчетов токов КЗ в сети напряжением 0,4 кВ электрических станций и подстанций с последующим выбором уставок релейной защиты, параметров автоматических выключателей и силовых кабелей.

В основу расчетов положены рекомендации ПУЭ (гл. 3.1 Защита электрических сетей напряжением до 1 кВ), ГОСТ — 28249-93 на расчет коротких замыканий в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ, а также рекомендации типового проекта института «Атомэнергопроект» «Релейная защита элементов в сети с.н. атомных станций», фирмы ОРГРЭС и др. В качестве расчетной схемы используется наиболее распространенная схема сети 0,4 кВ собственных нужд электростанций, в которой рабочий трансформатор с.н. 6(10)/0,4 кВ подключен к энергосистеме через эквивалентное сопротивление ХС.

Сеть 0,4 кВ питается от одного главного щита РУ-0,4 кВ. В схеме выделены три функционально однородные группы потребителей: отдельные электродвигатели, групповые линии питания вторичных силовых сборок, групповые линии питания реактированных вторичных сборок РТЗО. Это дает возможность пользователю изменять количество электродвигателей, силовых кабелей в соответствии со своей расчетной схемой.

Для создания расчетной схемы в программе создана информационная база данных, доступ к которой осуществляется при задании каждого элемента схемы.

База данных содержит необходимые для расчетов параметры всех типов и марок оборудования, используемого в расчетной сети 0,4 кВ. При необходимости информационная база данных может быть откорректирована самим пользователем.

Исходная база данных имеет следующие данные:

  • параметры трансформаторов 6(10)/0,4 кВ со схемами соединения обмоток Y/YO и D/YO;
  • параметры кабелей;
  • параметры шинопроводов;
  • марки автоматических выключателей с указанием времени отключения АВ зависимыми расцепителями;
  • параметры трансформаторов тока.

2. Функциональность программы

2.1 Расчет токов КЗ в сети 0,4 кВ — трехфазных, двухфазных и однофазных, как металлических, так и дуговых КЗ

Расчеты дуговых КЗ выполняются в соответствии с рекомендациями ГОСТ-28249-93 с использованием снижающего коэффициента Кс. Кроме того, для сравнения, выполняется расчет трехфазного КЗ через Rпер=15 мОм, которое использовалось до выхода этого ГОСТ.

Рассчитываются следующие точки КЗ:

  • КЗ на стороне 0,4 кВ основного щита РУ-0,4 кВ;
  • КЗ на силовой сборке в конце группового кабеля;
  • КЗ на выводах электродвигателей, питающегося от главного щита;
  • КЗ на выводах электродвигателей, питающихся от вторичных сборок;
  • КЗ в конце группового кабеля сборок РТЗО.

2.2 Выбор силовых кабелей для каждой из выделенных групп потребителей 0,4 кВ

Выбираются кабели в цепях электродвигателей, питающихся от главного щита и групповые кабели, питающие вторичные сборки.

Выбор кабелей производится по следующим критериям:

  • выбор по длительно допустимым токам нагрузки;
  • выбор по обеспечению термической стойкости при трехфазных КЗ в конце рассматриваемого кабеля;
  • выбор по остаточным напряжениям на электродвигателях в нормальном режиме и в режиме пуска.

2.3. Выбор параметров автоматических выключателей 0,4 кВ в цепях всех элементов расчетной схемы

Выбор параметров автоматических выключателей 0,4 кВ в цепях всех элементов расчетной схемы кроме параметров АВ на вводе 0,4 кВ, чувствительность защит которого не может быть обеспечена в данной схеме и управление которым осуществляется от защит трансформатора с.н., установленных на стороне ВН . Для остальных АВ выбираются ток срабатывания токовой отсечки (электромагнитного расцепителя) и ток срабатывания зависимого (теплового) расцепителя.

Проверка чувствительности выбранных уставок АВ производится в следующем порядке:

а) токовая отсечка

  • для АВ в цепях электродвигателей, питающихся от главного щита, чувствительность токовой отсечки проверяется при междуфазном и однофазном КЗ через Rпер на выводах двигателей.
  • для АВ в цепях групповых кабелей вторичных сборок чувствительность токовой отсечки проверяется при КЗ в конце зоны действия, т.е. на сборках 0,4 кВ и в зоне дальнего резервирования, т.е. в конце следующего за групповым кабелем участка сети. Расчетным видом КЗ для проверки обеспечения дальнего резервирования принято трехфазное металлическое КЗ.

Если коэффициент чувствительности при однофазном КЗ не удовлетворяет требованиям ПУЭ, то устанавливается дополнительная (выносная) земляная защита в цепи АВ, уставка которой и тип трансформаторов тока выбираются в этом же расчете.

б) зависимый (тепловой) расцепитель

  • для тепловых расцепителей АВ, имеющих зависимые от тока выдержки времени, чувствительность проверяется с учетом теплового спада тока КЗ по времятоковым характеристикам АВ различных типов, заложенным в программе. При этом чувствительность зависимых расцепителей проверяется в зоне дальнего резервирования при трехфазном КЗ. Расчет выполняется только в случае нечувствительности токовой отсечки в зоне дальнего резервирования.

2.4 Расчет уставок защит силового трансформатора с.н

После расчета всех групп потребителей, питающихся от РУ-0,4 кВ, производится расчет уставок защит силового трансформатора с.н.

Рассчитываются следующие защиты:

  • токовая отсечка на стороне ВН трансформатора;
  • максимально-токовая защита на стороне ВН трансформатора;
  • токовая защита нулевой последовательности в нейтрали трансформатора от однофазных КЗ;
  • дополнительно рассчитывается резервная выносная защита питающего ввода 0,4 кВ от междуфазных КЗ, необходимость установки которой определяется недостаточной чувствительностью защит сети 0,4 кВ в зоне дальнего резервирования.

В программе предусмотрен расчет каждой группы потребителей отдельно, исходя из полученных результатов рассчитываются защиты трансформатора с.н. Все результаты расчетов можно вывести на экран монитора и на печать. При выходе из программы все данные сохраняются в файле, который может быть вызван заново и при необходимости откорректирован. Программа хранит только исходные данные!

Диалог в программе можно осуществлять с помощью клавиатуры и с помощью мышки. F10(или правая кнопка мышки) — вызов главного меню программы
F1 — получить контекстную помощь
Ctrl+F1 — получить пояснения к элементу схемы, на который указывает курсор
TAB:
— если курсор указывает на трансформатор, то изменить схему соединения его обмоток;
— если курсор указывает на соединительную линию между трансформатором и РУ 0.4 кВ, то выбрать вид связи — кабельная вставка или шинопровод.
ENTER — вызвать для ввода или корректирования параметры элемента схемы, на который указывает курсор. После появления на экране окна с параметрами нажатием клавиши F4 можно вызвать для просмотра и использования базу данных
F3 — прочитать вариант исходных данных с диска
F2 — записать вариант данных на диск
F4 — просмотр на экране результатов последнего расчета
F9 — ввести или откорректировать комментарий (пояснение) к текущему варианту
Alt+X — завершить работу с программой

3. Ввод данных

Ввод данных начинается по схеме сверху

Для источника питания распределительного устройства 0,4 кВ следует задать:

  • номинальное напряжение, кВ берется из базы данных

При нажатии на функциональную клавишу F4 или среднюю кнопку на поле ввода данных появляется столбик с возможными значениями напряжения 3.15, 6.3 или 10.5. После выбора соответствующего напряжения необходимо нажать на клавишу ENTER.

  • эквивалентное сопротивление в максимальном и минимальном режиме, Ом или действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ у выводов обмотки ВН трансформатора в максимальном и минимальном режимах, кА.

Эти величины вводятся вручную. В алгоритме программы участвует эквивалентное сопротивление: — сопротивление линии питания, Ом , если по Вашей схеме этого нет, то это значение можно не вводить.

3.1 Трансформатор

Для трансформатора необходимо задать:

  • схему соединения обмоток (“звезда-звезда” или “треугольник — звезда”);
  • номинальную мощность в кВА;
  • напряжение короткого замыкания в процентах (%).

Схема соединения обмоток трансформатора задается путем соответствующего изменения изображения трансформатора на схеме с помощью клавиши TAB.

Параметры трансформатора следует выбрать из базы данных, для этого необходимо открыть базу данных, нажав функциональную клавишу F4 или среднюю кнопку на поле ввода данных трансформатора, затем выбрать строку для трансформатора с требуемыми параметрами и нажать клавишу ENTER. При необходимости значение напряжения короткого замыкания трансформатора может быть изменено, но не более чем на 10% от номинальной величины.

Здесь же следует ввести номинальное напряжение распределительного устройства, для которого выполняется расчет — 400В. Оно вводится при нажатии на любую клавишу, кроме ENTER.

После выбора трансформатора необходимо ввести коэффициент трансформации трансформатора тока (ТТ) на стороне 6 кВ, для чего необходимо выбрать тип трансформатор тока в базе данных (выделив его курсором), нажать клавишу ENTER и выбрать приведенное значение коэффициента трансформации (например, если у Вас коэффициент трансформации 600/5, то Вы выделяете значение 120 и нажимаете клавишу ENTER). После ввода коэффициент трансформации ТТ на стороне 6 кВ необходимо задать тип реле тока. На схеме это обозначено квадратом с буквами РЗ. В программе заложено два реле- реле РТ-40 и РСТ-13. После вызова базы данных необходимо выделить строку с нужным реле и нажать на клавишу ENTER.

Аналогичным образом необходимо ввести коэффициент трансформации ТТ и тип реле тока в нейтрали ТСН. Если расчет трансформатора не будет произведен, значит не задан один из этих параметров.

Если в расчете необходимо учесть сопротивление линии питания РУ 0.4 кВ от трансфориатора 6/0.4 кВ, то с помощью клавиши TAB выберите ее вид: кабель или шинопровод, при этом на экране будет соответственно меняться изображение линии питания.

Для ввода данных по кабельной вставке или шинопроводу нажмите клавишу ENTER. Марка и сечение кабеля , марка шинопровода выбирается из базы данных, все остальное вводится вручную.

Затем переходим к вводу данных по отдельным группам потребителей.

3.2 Двигатели 0.4 кВ, питающиеся от РУ 0.4 кВ

Для того, чтобы приступить к вводу данных электродвигателей, получающих питание от РУ 0.4 кВ, следует нажать клавишу ENTER. При этом на экране будет открыто окно, содержащее поля с параметрами двигателя вместе с поясняющей информацией (наименованиями параметров, единицами измерения и т.п.).

Коэффициент одновременности и количество параллельных ветвей кабеля по умолчанию равен 1. Вручную задается длина кабеля и номинальный ток двигателя, если он отсутствует в базе данных. Сечение кабеля, его марка и тип автомата берется из базы данных. Обращение к базе данных аналогично выбору трансформатора.

После задания параметров присоединения, содержащего данные двигателя, присоединительного кабеля и типа автоматического выключателя (обязательно заполнив поле с наименованием потребителя, указав в нем монтажную марку или любое условное обозначение) следует нажать клавишу ENTER.

На экране при этом появится меню с наименованиями всех ранее введенных двигателей, перемещаясь по которому можно:

  • откорректировать ранее введенные данные, указав курсором наименование нужного двигателя и нажав клавишу ENTER;
  • удалить любой двигатель из состава присоединений, питающихся от РУ 0.4 кВ, указав курсором на наименование этого двигателя и нажав клавишу DELETE;
  • добавить новый двигатель на РУ 0.4 кВ, для чего следует нажать клавишу INSERT.

Если у Вас по схеме есть двигатели с одинаковыми параметрами, то Вы можете запомнить параметры повторяющегося двигателя, нажав одновременно клавиши CTRL + INSERT. Затем клавишей ЕNTER закрыть двигатель, клавишей INSERT открыть поле для ввода следующего двигателя и, одновременно нажав ALT + INSERT, вставить параметры запомненного двигателя после чего заполнить его наименование (если сразу заполнить поле с наименованием, то при вставлении параметров оно сотрется).

После ввода всех двигателей надо нажать на клавишу ESC, поле с вводом всех наименований двигателей исчезнет и можно переходить к вводу следующей группы потребителей.

3.3 Силовые вторичные сборки

Для того, чтобы приступить к вводу данных вторичных силовых сборок, следует нажать клавишу ENTER. При этом на экране будет открыто окно, содержащее поля с параметрами силовой сборки вместе с поясняющей информацией (наименованиями параметров, единицами измерения и т.п.).

После задания параметров силовой сборки, содержащих данные группового присоединительного кабеля и типа автоматического выключателя (обязательно заполнив поле с наименованием сборки, указав в нем монтажную марку или любое условное обозначение) следует нажать клавишу ENTER.

После этого осуществляется ввод присоединений данной сборки, в том же порядке, что и для двигателей получающих питание от РУ 0.4 кВ.

Для того, чтобы перейти к вводу данных следующей вторичной силовой сборки, надо нажать клавишу ESC для завершения ввода данных присоединений первой сборки, а затем снова нажать клавишу ENTER.

На экране при этом появится меню с наименованиями всех ранее введенных силовых сборок, перемещаясь по которому можно:

  • откорректировать ранее введенные данные, указав курсором наименование нужной сборки и нажав клавишу ENTER;
  • удалить любую сборку (вместе с питающимися от нее двигателями) из состава присоединений, питающихся от РУ 0.4 кВ, указав курсором на наименование этой сборки и нажав клавишу DEL;
  • добавить новую вторичную силовую сборку на РУ 0.4 кВ, для чего следует нажать клавишу INSERT.

3.4 Сборки РТЗО

Для того, чтобы приступить к вводу данных сборок РТЗО, следует нажать клавишу ENTER. При этом на экране будет открыто окно, содержащее поля с параметрами силовой сборки вместе с поясняющей информацией (наименованиями параметров, единицами измерения и т.п.).

После задания параметров силовой сборки, содержащих данные группового присоединительного кабеля, длины отдельных его участков между сборками РТЗО и тип автоматического выключателя (обязательно заполнив поле с наименованием, указав в нем монтажную марку или любое условное обозначение) следует нажать клавишу ENTER. После этого осуществляется ввод присоединений данной сборки, в том же порядке, что и для двигателей получающих питание от РУ 0.4 кВ.

Для того, чтобы перейти к вводу данных следующей сборки РТЗО, надо нажать клавишу ESC для завершения ввода данных присоединений первой сборки, а затем снова нажать клавишу ENTER.

  • откорректировать ранее введенные данные, указав курсором наименование нужной сборки и нажав клавишу ENTER;
  • удалить любую сборку РТЗО (вместе с питающимися от нее двигателями) из состава присоединений, питающихся от РУ 0.4 кВ, указав курсором на наименование этой сборки и нажав клавишу DEL;
  • добавить новую сборку РТЗО, для чего следует нажать клавишу INSERT.

После ввода всех данных можно приступить к расчету. Нажать клавишу F10, выйти в главное меню на “Расчет”, нажать ENTER , выделить требуемый расчет и опять нажать клавишу ЕNTER. Затем по клавише F4 можно вывести протокол расчета на монитор.

Внимание! В памяти остаются результаты последнего расчета. После расчета следующего элемента предыдущие результаты стираются.

Для сохранения исходных данных на жестком диске, надо выйти в главное меню на “Файл”, нажать ENTER , выделить “Записать как”, после нажатия на ENTER, в командной строке (внизу экрана) появится текст “Введите имя файла”. Сотрите в окошке $NONAME$ и наберите свое имя.

В дальнейшем при выполнении расчетов Вы можете загрузить сохраненные данные, для этого в разделе “Файл” Вам надо выбрать строку “Читать” и выбрать нужный файл.

4. Обращение к базе данных (edt.exe)

Файл edt.exe находится в подкатологе RU04EXP. Установить курсор на этом файле и нажать на ввод (ENTER), на экране появится заставка программы, ещё раз нажать на ввод. На экране появилось чистое поле для заполнения данными. Для того, чтобы появились данные необходимо выйти в верхнее меню по клавише F10.

Установить курсор на слове ФОРМАТ и нажать на ввод. Картинка на экране поменяется, в правом углу экрана будет меню, где надо выделить курсором фразу “Выбрать форму таблицы” и нажать на ввод. Выделите курсором данные которые Вы хотели бы изменить или посмотреть и нажмите на ввод, а затем на ESC.

Теперь таблица подготовлена для просмотра Ваших параметров. Для просмотра надо выйти опять по F10 в верхнее меню и выделить курсором ЧТЕНИЕ, нажать на ввод, а затем из меню конкретных параметров выделить интересующую Вас марку кабеля, тип автомата и т.д. и нажать на ввод.

Таблица заполнится параметрами. Для корректировки таблицы Вы пользуетесь клавишами:

  • F4 — редактировать
  • F7 — удалить строку
  • F8 — вставить строку

После корректировки данных необходимо выйти опять в верхнее меню и установив курсор на слове ЗАПИСЬ нажать на ввод. Теперь при работе с программой по расчетам токов КЗ программа будет обращаться к откорректированной Вами базе данных.

5. Программа разработана

Программа разработана на кафедре релейной защиты и автоматики электрических станций, сетей и систем Петербургского энергетического института повышения квалификации руководящих работников и специалистов (ПЭИпк).

6. Скачать программу по расчету токов КЗ в сети напряжением 0,4 кВ

Скачать

Источник: https://raschet.info

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *