2259556.ru

Журнал Мастера
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Рассчитать автоматический выключатель по току короткого замыкания

Назначение трехфазного автомата – защита от перегрузок

Назначение 3-фазного автомата – защита от сверхтоков и перегрузок. Модификация на 15 кВт работает в сети с напряжением 380 В, то есть на ввод понадобится прибор на 25А. При выборе нужно учитывать, что в условиях коротких замыканий сила тока повышается и может стать причиной возгорания электропроводки.

Подбирая модель автомата на 15 кВт для трехфазной нагрузки, понадобится учесть параметры допустимого напряжения и тока при коротком замыкании. Стоит ориентироваться на вычисленные показатели тока кабеля с минимальным сечением, который защищает выключатель и номинальный ток приемника.

При расчетах вводного коммутационного автомата по параметрам мощности в сети 380 В учитывают:

  • электрическую мощность – фактическую и добавочную;
  • интенсивность загрузки кабеля;
  • наличие свободной мощности в проектном показателе жилого дома;
  • удаленность хозяйственных построек и нежилых помещений от точки ввода кабеля.

В сети на 15 киловатт при добавочной мощности устанавливается прибор ВРУ.

Что влияет на значение тока короткого замыкания

При эксплуатации электросети важно мониторить параметры её качества, основной их которых – напряжение. Об этом я писал в одной из прошлых статей. Как известно, чтобы узнать напряжение, нужен вольтметр. Но и без него можно легко узнать, что с напряжением что-то не так – например, по тусклому свечению лампочек (в случае низкого напряжения) либо по перегоранию электроприборов при повышенном напряжении.

С током короткого замыкания не всё так просто – его значение может «гулять», и это не будет особо заметно. А проявится это в самый неподходящий момент – например, когда при замыкании электропроводки не сработает автоматический выключатель. Поэтому рекомендуется проверять (рассчитывать и/или измерять) ток КЗ периодически – перед проектированием электрощита, после ввода электропроводки в эксплуатацию, а затем – раз в год.

В любом измерении тока КЗ нужно понимать, что измеренный или расчетный ток КЗ относится только к конкретной точке электросети, применительно к которой производится измерение и расчет. Невозможно предугадать, в каком месте состоится замыкание, поэтому обычно измерения проводят в двух местах – в электрощите и самой удаленной от него точке.

  • Замена питающего трансформатора на ТП;
  • Замена любого участка электрической сети, в том числе высоковольтного;
  • Изменение состояния защитного и коммутационного оборудования (рубильники, автоматические выключатели и т.д.);
  • Увеличение или уменьшение напряжения в точке КЗ, которое может происходить по нескольким причинам;
  • Ухудшение или улучшение контакта (изменение переходного сопротивления) в любой точке сети – от клемм питающего трансформатора до клемм нашей розетки;
  • Ухудшение контакта (вплоть до полного обрыва) нейтрального проводника.

Косвенно о низком токе КЗ можно сказать и без приборов, опираясь на такие факты:

  • Удаленность от трансформаторной подстанции;
  • Низкая мощность трансформатора;
  • Нестабильность напряжения в зависимости от времени суток или при включении мощных электроприборов.

Чем плох и хорош низкий и высокий ток КЗ, я подробно рассмотрел в первой части статьи (ссылку давал в начале).

Влияние теплового спада тока КЗ на время отключения

Если вы отключаете КЗ с большой выдержкой времени, то вы должны пересчитать токи с учетом увеличения сопротивления кабеля . Представьте, что будет, если отключать КЗ с выдержкой 5 с. Ток КЗ, к моменту отключения, может снизится в 1,5-2 раза.

Брать каталожные удельные активные сопротивления нельзя (они обычно даются при 20 С), иначе время отключения будет гораздо больше, чем вы определите по кривой расцепителя. Это может привести к повреждению кабеля, пожарам и другим неприятным последствиям. По крайней мере вы можете выйти за 5 с и нарушить ПУЭ 1.7.79, а ПУЭ нарушать нельзя.

Рис. 3. Влияние нагрева кабеля на время отключения тока КЗ

На Рисунке 3 видно, что если рассчитать ток КЗ по каталожным данным, то мы укладываемся в 5 с. Но это ошибка потому, что к моменту отключения этот ток будет гораздо ниже, а следовательно время может быть больше 5 с.

Стоит отметить, что стандартные модульные автоматы (характеристики В, С) имеют время отключения теплового расцепителя всегда больше 5 с и вопрос отпадает сам собой.

Читать еще:  Можно ли ставить автоматический выключатель вверх ногами

То же самое относится к термомагнитным расцепителям в автоматах в литом корпусе. Например, на Рис. 4 представлена характеристика расцепителя TM-D производства Шнайдер Электрик

Рис. 4. Характеристика расцепителя ТМ-D (из каталога Шнайдер Электрик)

Однако, некоторые характеристики модульных автоматов (например, характеристика D) имеют участок с временами отключения тепловой защитой менее 5 с. То же самое касается электронных расцепителей (например, Micrologic от Шнайдер Электрик), где настройка уставок выполняется очень гибко.

Рис. 5. Характеристика расцепителя Micrologic 5.2 (из каталога Шнайдер Электрик)

Пример расчета

Принципиальная электрическая схема изображена на рис.1.

Рис.1. Принципиальная электрическая схема

Источником питания может быть дизельная электростанция или районная сеть, питающая потребители через понижающий трансформатор. Необходимо проверить аппараты защиты на отключение КЗ в точках К-1 и К-2 за нормативное время.

Для точки К-1 аппаратами защиты являются автоматический выключатель, установленный на выводе генератора в контейнере ДЭС, и предохранители, установленные в распределительной панели трансформаторной подстанции.

Для точки К-2 аппаратом защиты является автоматический выключатель, установленный в щите ВРУ-АВР на фидере линии МА1.

Все данные, необходимые для расчета, приведены на принципиальной схеме (см. рис.1).

Точка К-1 (Г)

Расчет аварийного режима КЗ и определение срабатывания аппарата защиты в точке К-1 при питании потребителей от дизельной электростанции (генератора). Все исходные данные и результаты расчета представлены на скриншотах программы, см. рис.2-6.

Рис.2. Ввод параметров ДЭС

Рис.3. Ввод параметров линии

Рис.4. Ввод параметров прочих элементов цепи

Рис.5. Ввод параметров аппарата защиты

Рис.6. Результаты расчета

Точка К-2 (Г)

Расчет аварийного режима КЗ и определение срабатывания аппарата защиты в точке К-2 при питании потребителей от дизельной электростанции (генератора). Все исходные данные и результаты расчета представлены на скриншотах программы, см. рис.7-10. Так как ввод параметров ДЭС аналогичен расчету точки К-1 (Г), то здесь этот скриншот не приводится.

Рис.7. Ввод параметров линии

Рис.8. Ввод параметров прочих элементов цепи

Рис.9. Ввод параметров аппарата защиты

Рис.10. Результаты расчета

Точка К-1 (Т)

Расчет аварийного режима КЗ и определение срабатывания аппарата защиты в точке К-1 при питании потребителей от централизованной сети (трансформатора). Все исходные данные и результаты расчета представлены на скриншотах программы, см. рис.10-15.

Рис.11. Ввод параметров трансформатора

Рис.12. Ввод параметров линии

Рис.13. Ввод параметров прочих элементов цепи

Рис.14. Ввод параметров аппарата защиты

Рис.15. Результаты расчета

Точка К-2 (Т)

Расчет аварийного режима КЗ и определение срабатывания аппарата защиты в точке К-2 при питании потребителей от централизованной сети (трансформатора). Все исходные данные и результаты расчета представлены на скриншотах программы, см. рис.16-19. Так как ввод параметров трансформатора аналогичен расчету точки К-1 (Т), то здесь этот скриншот не приводится.

Рис.16. Ввод параметров линии

Рис.17. Ввод параметров прочих элементов цепи

Рис.18. Ввод параметров аппарата защиты

Рис.19. Результаты расчета

Результаты расчетов

Согласно результатам расчетов, аппараты защиты срабатывают за нормативное время при возникновении режима КЗ в точках К-1 и К-2. При этом, проверено срабатывание аппаратов защиты в аварийном режиме при питании потребителей как от дизельной электростанции, так и от централизованной сети.

Обозначение величин

В отчете, базе данных и результатах расчета программы используются условные обозначения физических величин. Ниже приведен полный список их обозначений.

Аврал.Софт

Программа «Аврал» предназначена для расчёта токов короткого замыкания (КЗ) в электрических сетях переменного тока до 1000 В специалистами по проектированию систем электроснабжения, а также эксплуатирующим персоналом сетей. С её помощью можно выполнить расчёты периодической и апериодической составляющей тока короткого замыкания, ударного тока, термически эквивалентного тока, а также проверить чувствительность аппаратов защиты.

Возможности программы:

  • расчёт тока однофазного, двухфазного и трёхфазного короткого замыкания при питании потребителей от централизованной сети (через понижающий трансформатор) или от автономного генератора;
  • расчёт периодической и апериодической составляющей тока КЗ в начальный момент времени, а также в момент срабатывания защитного аппарата;
  • расчёт ударного тока;
  • расчёт термически эквивалентного значения тока короткого замыкания;
  • учёт изменения тока при изменении температуры проводников в режиме, предшествующем КЗ, и при коротком замыкании;
  • проверка чувствительности аппаратов защиты;
  • создание пользователем собственной базы данных сопротивлений и характеристик оборудования;
  • сохраненение результатов расчёта;
  • формирование краткого и подробного отчётов;
  • экспорт отчёта в табличный и текстовый редакторы MS Excel и MS Word соответственно.
Читать еще:  Выключатели для электрических котлов

К несомненным достоинствам программы относятся:

  • простота в освоении и использовании;
  • подробная справка с описанием всех возможностей программы, а также пример расчёта;
  • большая база данных сопротивлений трансформаторов, генераторов, линий (кабель, СИП, шинопровод, воздушная линия);
  • возможность формирования пользовательской базы данных оборудования;
  • гибкие настройки расчетных условий – напряжения сети, конфигурации линий, введение в расчет дополнительных сопротивлений (электрическая дуга, катушки автоматических выключателей, реакторы и т.д.);
  • возможность сохранения и экспорта результатов расчета.

Операционная система:

  • Windows XP / 2003 / Vista / 2008 / 7 / 8 / 8.1 / 10

Лицензия:

Вид лицензии

«Стандарт»

«Профессионал»

Особенности

Без ограничений по:

  • функциональности;
  • времени работы.

Включает бесплатное обновление программы в рамках мажорной версии (например, Аврал 3.х.х); рекламные баннеры отсутствуют.

БОНУС

В стоимость входит лицензия «Профессионал» на программу для расчёта падения и потери напряжения Аврал.Дельта 2

Цена

Главное окно Аврал 3

Видеоинструкция к Аврал 3

Обзор интерфейса Аврал 3

Скачать:

  • Аврал 3.1.0 — ‘Чтобы увидеть ссылку, зарегистрируйтесь и войдите на сайт’
  • Инструкцию (pdf, 2.0 МБ)
  • Видеоинструкцию (avi,

102 МБ)
Видеообзор интерфейса (avi,

Для использования профессиональной версии вам следует зарегистрировать программу «Аврал» при помощи ключа. Приобрести регистрационный ключ можно в интернет- магазине.

Процедура регистрации:

  • приобрести регистрационный ключ (см. выше);
  • по ссылкам, приведенным в высланном вам e-mail, скачать и установить актуальную версию программы;
  • запустить программу и в меню выбрать Инструменты ->Регистрация… ;
  • в появившемся окне ввести ранее полученный регистрационный ключ и нажать Подтвердить;
  • если ключ валидный, то появится окно с подтверждением, что регистрация программы выполнена; в этом окне нажмите ОК.

После этого регистрационное окно закроется и станут доступны функции, заблокированные ранее.

Форум для обсуждения программы.

81 комментариев к записи “Программа расчёта токов короткого замыкания «Аврал»”

Понадобилось считать большую сеть, вручную (как делаем обычно) — хоть застрелись. Решили пошукать. Нашли. Осваиваем.

Что хочется сказать. Автору конечно спасибо за проделанную работу. Я так понимаю программа разрабатывается на голом энтузиазме Сделано достаточно удобно и интуитивно понятно.

Где то краем глаза увидел — пишите комментарии, предлагайте, критикуйте. Учитывая что программа «нахаляву» — предлагать (а уж тем более критиковать) даже как то неудобно. Но я все таки напишу, вдруг автору захочется чего нибудь прикрутить к уже сделанному.

Сразу оговорюсь, я совершенно не понимаю в программировании и возможно то, что я предложу не выполнимо.

Было бы очень-очень-очень удобно, если бы была возможность вводить данные не таблично, а графически. Что я имею ввиду. В программе выполняются графические элементы, отображающие трансформатор, линию, автомат, шины. Из этих элементов рисуем схему (типа как в Визио). При нажатии на элемент, который мы нарисовали (допустим на линию) — выпадает менюшка в которую можно ввести параметры. Так же для автоматов и проч. В итоге наглядно имеем схему, на которой сразу видны и автоматы и кабельные связи и параметры. Щелкаем на шинку — указываем точку КЗ — выполняется расчет.

ps. Погоняем програмку с недельку, оценим насколько быстрее получается. Может приобретем.

1. Пожалуйста. Ну, энтузиазм не такой уж и «голый». Профессиональная версия программы не бесплатна. Рад, что интерфейс программы не вызывает отторжения.

2. Комментариям и критике только рад. Время от времени приходят различные пожелания по улучшению программы. С некоторыми я соглашаюсь и постепенно стараюсь реализовать.

3. Ввод данных не таблично, а графически, в принципе, сделать можно. Не скажу, что легко и быстро, но вполне осуществимо. Но это противоречит главной идее программы — простоте. Тем более, есть бесплатные аналоги программ, где это уже реализовано неплохо (не буду рекламировать конкурентов), и мне не хочется повторяться. На мой взгляд, графический интерфейс несколько усложняет ввод данных, и пользователю трудней освоить программу. У меня есть живые примеры, когда люди считают вручную, хотя у них есть эта программа на компьютере. На вопрос, почему не пользуются программой, отвечают, что не было времени разобраться. Если для них составляет трудность разобраться в таком простом интерфейсе, то как же они разберутся в графическом? Так что программа будет улучшаться, но не в сторону изменения интерфейса, а в сторону возможностей расчета. Ведь в ГОСТе по расчету КЗ еще столько всего интересного, нереализованного в программе.

Читать еще:  Автоматический выключатель 16а подключение

Не знаю может на форум лучше было спросить. Вопрос в следующем. Насколько я понял каждая новая точка КЗ считается как «последовательная», т.е. находящаяся от предыдущей через новое сопротивление кабеля и элементов. Схема растет линейно и если у нас введено допустим 5 кабелей то точка КЗ N 5 считается как для пяти последовательно сложенных сопротивлений кабелей и элементов,введеных в таблицу (ну упрощенно если).

А если ситуация такая. Имеем вводной щит от которого на 8 шкафов отходят питающие линии разных марок и сечений. От тех восьми шкафов от каждого отходит еще по 5-15 линий тоже разных, а еще ниже — вообще караул, даже писать не буду. Как мне посчитать ток КЗ в каждом из 8 шкафов? Можно конечно вводить линию 1 — считать, потом для нее задавать новые параметры и считать для второго шкафа, потом для третьего. Но это муторно. Или я где то что то не увидел?

А дальше на нижних уровнях наши шкафы начинают объединяться по вводам, получая питание по 2 а иногда и по 3 вводным кабелям. Такой расчет я так понял еще не реализован, да? (Вы уж простите за назойливость, вот для таких случаев графический интерфейс был бы очень кстати, пусть даже в виде отдельного модуля, как говорится «для тех кому нужно» и за отдельные деньги кстати тоже вполне нормально)

1. Я понял вашу мысль, хоть вы немного некорректно выразились. Да, точка КЗ считается, как будто расположена в конце всех, последовательно заданных линий. По другому конфигурацию линий задать в программе нельзя.

2. В программе Аврал можно рассчитать токи КЗ при любой конфигурации схемы. Совершенно верно, проверяете аппарат защиты на первом фидере вводного щита при КЗ в конце фидера. Потом перемещаетесь в шкаф, питаемый по этому фидеру, и проверяете все аппараты защиты, установленные в нем и т.д (т.е. в программе последовательно вводите информацию об отходящих линиях от этого шкафа, аппаратах защиты, и каждый раз считаете токи КЗ). Затем возвращаетесь к вводному шкафу, и те же операции проводите для второго фидера. Ну, или наоборот, проверяете все аппараты защиты в водном шкафу, а потом последовательно обходите все 8 шкафов, питаемые от вводного шкафа, а потом обходите все электроприемники, питаемые от тех восьми шкафов.

Да, это муторно. Но вводить графические элементы расчетной схемы не менее муторно. Тем более, практика показывает, что абсолютно все фидеры в шкафах нет необходимости проверять, т.к. обычно есть повторяющиеся элементы — сечение кабелей, аппараты защиты — и отличие наблюдается только в длине линий. Считаете самую длинную, и если условие на срабатывание аппарата защиты выполняется, то остальные фидеры в этом щите проверять нет необходимости. Сам проектировщик может оценить комбинацию условий — сечение линий, материал проводников, их длина, ток срабатывания аппарата защиты — чтобы определить фидеры с худшими условиями срабатывания, и выполнить необходимые расчеты. Таким образом, при общем количестве фидеров

100 расчетных точек КЗ у вас наберется около 20. Не так уж и много, и расчет этих 20 точек у вас займет не более получаса (1,5 мин на расчет одной точки).

3. На нижних уровнях у вас не могут линии объединяться без переключающегося коммутационного аппарата. Наверняка, там предусматривается переключение на одну из этих линий. Собственно, нет никаких проблем посчитать все эти конфигурации по очереди в программе.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector