Program pro výpočet zkratových proudů v síti 0,4 kV – LukiElektroZamer

Program je určen pro výpočty zkratových proudů v síti 0,4 kV elektrických stanic a rozvoden s následným výběrem nastavení reléových ochran, parametrů jističů a silových kabelů.

Výpočty vycházejí z doporučení Řádu elektroinstalace (kapitola 3.1 Ochrana elektrických sítí s napětím do 1 kV), GOST – 28249-93 pro výpočet zkratů ve střídavých elektrických instalacích s napětím do 1 kV, jakož i z doporučení standardního projektu Institutu Atomenergoproekt v ochraně reléových prvků SN. jaderné elektrárny“, společnost ORGRES aj. Jako výpočtové schéma je použito nejběžnější schéma sítě 0,4 kV pro pomocné potřeby elektráren, ve kterém je pracovní transformátor s.n. 6(10)/0,4 kV je připojen k energetické soustavě přes ekvivalentní odpor ХС.

Síť 0,4 kV je napájena z jednoho hlavního rozvaděče RU-0,4 kV. Diagram identifikuje tři funkčně homogenní skupiny spotřebičů: jednotlivé elektromotory, skupinová vedení sekundárních výkonových skupin a skupinová výkonová vedení zreagovaných sekundárních výkonových skupin RTZO. To umožňuje uživateli měnit počet elektromotorů a napájecích kabelů v souladu s jejich konstrukčním schématem.

Pro vytvoření výpočtového schématu byla v programu vytvořena informační databáze, do které je umožněn přístup při specifikaci každého prvku schématu.

Databáze obsahuje parametry potřebné pro výpočty pro všechny typy a značky zařízení používaných ve výpočtové síti 0,4 kV. V případě potřeby může uživatel informační databázi upravit.

Původní databáze obsahuje následující údaje:

• parametry transformátorů 6(10)/0,4 kV se schématy zapojení vinutí Y/YO a D/YO;
• parametry kabelu;
• parametry přípojnic;
• značky jističů udávající dobu odpojení jističů závislými spouštěmi;
• parametry proudových transformátorů.

2. Funkčnost programu

2.1 Výpočet zkratových proudů v síti 0,4 kV – třífázové, dvoufázové a jednofázové, kovové i obloukové zkraty

Výpočty obloukových zkratů se provádějí v souladu s doporučeními GOST-28249-93 s použitím redukčního faktoru Kc. Navíc pro srovnání je vypočítán třífázový zkrat pomocí Rper=15 mOhm, který byl používán před vydáním tohoto GOST.

Vypočítají se následující body zkratu:

• Zkrat na straně 0,4 kV hlavního rozvaděče rozváděče 0,4 kV;
• Zkrat na napájecí sestavě na konci skupinového kabelu;
• Zkrat na svorkách elektromotorů napájených z hlavního panelu;
• Zkrat na svorkách elektromotorů napájených sekundárními sestavami;
• Zkrat na konci skupinového kabelu sestav RTZO.

2.2 Výběr silových kabelů pro každou z přidělených skupin spotřebičů 0,4 kV

Kabely se volí v obvodech elektromotorů napájených z hlavního panelu a skupinových kabelů napájejících sekundární sestavy.

Výběr kabelů se provádí podle následujících kritérií:

• výběr na základě dlouhodobých přípustných zatěžovacích proudů;
• výběr pro zajištění tepelné stability během třífázových zkratů na konci příslušného kabelu;
• výběr na základě zbytkových napětí na elektromotorech v normálním režimu a ve startovacím režimu.

2.3. Výběr parametrů jističů 0,4 kV v obvodech všech prvků výpočtového schématu

Volba parametrů jističů 0,4 kV v obvodech všech prvků výpočtového schématu kromě parametrů AB na vstupu 0,4 kV, jejichž citlivost ochrany nelze v tomto schématu zajistit a jejichž ovládání se provádí z ochrany transformátoru SN, instalovaného na straně VN. Pro zbývající AB se volí vybavovací proud proudové vypínací (elektromagnetické spouště) a vybavovací proud závislé (tepelné) spouště.

Citlivost vybraných nastavení AB se kontroluje v následujícím pořadí:

a) přerušení proudu

• u AB v obvodech elektromotoru napájených z hlavního panelu se kontroluje citlivost proudového omezení na mezifázové a jednofázové zkraty přes Rper na svorkách motoru.
• pro AB v obvodech skupinových kabelů sekundárních sestav se kontroluje citlivost proudového omezení při zkratu na konci oblasti pokrytí, tzn. na sestavách 0,4 kV a ve vzdálené záložní zóně, tzn. na konci síťové části po skupinovém kabelu. Vypočteným typem zkratu pro kontrolu zajištění redundance dlouhého dosahu je třífázový kovový zkrat.

Pokud koeficient citlivosti pro jednofázový zkrat nesplňuje požadavky Řádu elektroinstalace, je v obvodu AB instalována přídavná (vzdálená) zemní ochrana, jejíž nastavení a typ proudových transformátorů se volí ve stejném výpočtu.

b) závislé (tepelné) uvolnění

• u tepelných spouští AB, které mají proudově závislá časová zpoždění, se citlivost kontroluje s ohledem na tepelný pokles zkratového proudu podle časově-proudových charakteristik AB různých typů, zabudovaných v programu. V tomto případě se citlivost závislých spouští kontroluje ve vzdálené záložní zóně při třífázovém zkratu. Výpočet se provádí pouze v případě necitlivosti přerušení proudu ve vzdálené rezervní zóně.

2.4 Výpočet nastavení ochran výkonového transformátoru s.n

Po výpočtu všech skupin spotřebičů napájených z rozváděče 0,4 kV se vypočítá nastavení ochran výkonového transformátoru SN.

Počítají se následující ochrany:

• přerušení proudu na vysokonapěťové straně transformátoru;
• maximální proudová ochrana na VN straně transformátoru;
• proudová ochrana nulové složky v neutrálu transformátoru před jednofázovými zkraty;
• Dodatečně se počítá se záložní dálkovou ochranou příkonu 0,4 kV před mezifázovými zkraty, jejíž instalace je dána nedostatečnou citlivostí ochrany sítě 0,4 kV ve vzdálené záložní zóně.

Program zajišťuje výpočet pro každou skupinu spotřebitelů zvlášť, na základě získaných výsledků je vypočtena ochrana transformátoru. Všechny výsledky výpočtu lze zobrazit na obrazovce monitoru a vytisknout. Po ukončení programu se všechna data uloží do souboru, který lze znovu vyvolat a v případě potřeby upravit. Program ukládá pouze původní data!

Dialog v programu lze provádět pomocí klávesnice a myši. F10 (nebo pravé tlačítko myši) – vyvolání hlavního menu programu
F1 – získat kontextovou nápovědu
Ctrl+F1 — zobrazí vysvětlení prvku diagramu, na který ukazuje kurzor
TABULKA:
— pokud kurzor ukazuje na transformátor, změňte schéma zapojení jeho vinutí;
— pokud kurzor ukazuje na spojovací vedení mezi transformátorem a rozváděčem 0.4 kV, vyberte typ připojení — kabelová vložka nebo přípojnice.
ENTER — vyvolání parametrů prvku obvodu, na který ukazuje kurzor pro zadání nebo opravu. Poté, co se na obrazovce objeví okno s parametry, můžete databázi vyvolat k prohlížení a použití stisknutím klávesy F4.
F3 – načtení původní verze dat z disku
F2 – zápis datové varianty na disk
F4 – zobrazení výsledků posledního výpočtu na obrazovce
F9 — zadejte nebo upravte komentář (vysvětlení) pro aktuální verzi
Alt+X – ukončení programu

3. Zadávání dat

Zadávání dat začíná podle výše uvedeného diagramu.

Pro napájení rozváděče 0,4 kV by mělo být specifikováno následující:

• jmenovité napětí, kV je převzato z databáze

Když stisknete funkční klávesu F4 nebo prostřední tlačítko v poli pro zadávání dat, objeví se sloupec s možnými hodnotami napětí 3.15, 6.3 nebo 10.5. Po výběru vhodného napětí musíte stisknout klávesu ENTER.

• ekvivalentní odpor v maximálním a minimálním režimu, Ohm nebo efektivní hodnota periodické složky proudu při třífázovém zkratu na svorkách vinutí vysokonapěťového transformátoru v maximálním a minimálním režimu, kA.

Tyto hodnoty se zadávají ručně. Algoritmus programu zahrnuje ekvivalentní odpor: — odpor napájecího vedení, Ohm, pokud jej váš obvod nemá, pak lze tuto hodnotu vynechat.

3.1 Transformátor

Pro transformátor je nutné specifikovat:

• schéma zapojení vinutí („hvězda-hvězda“ nebo „trojúhelník-hvězda“);
• jmenovitý výkon v kVA;
• zkratové napětí v procentech (%).

Schéma zapojení vinutí transformátoru se určí odpovídající změnou obrázku transformátoru na schématu pomocí klávesy TAB.

Parametry transformátoru je nutné vybrat z databáze, k tomu je třeba otevřít databázi stisknutím funkční klávesy F4 nebo prostředního tlačítka v poli pro zadávání dat transformátoru, poté vybrat řádek pro transformátor s požadovanými parametry a stisknout klávesu ENTER. V případě potřeby lze hodnotu zkratového napětí transformátoru změnit, maximálně však o 10 % jmenovité hodnoty.

Zde byste také měli zadat jmenovité napětí distribučního zařízení, pro které se výpočet provádí – 400V. Zadává se stisknutím libovolné klávesy kromě ENTER.

Po výběru transformátoru je nutné zadat transformační poměr proudového transformátoru (CT) na straně 6 kV, pro který je nutné vybrat typ proudového transformátoru v databázi (označit kurzorem), stisknout klávesu ENTER a vybrat danou hodnotu transformačního poměru (např. pokud je váš transformační poměr 600/5, pak zvolíte hodnotu 120 a stisknete klávesu ENTER). Po zadání transformačního poměru CT na straně 6 kV je nutné nastavit aktuální typ relé. Na diagramu je to označeno čtvercem s písmeny P40. Program obsahuje dvě relé – relé RT-13 a RST-XNUMX. Po vyvolání databáze je potřeba vybrat linku s požadovaným relé a stisknout klávesu ENTER.

Podobně je nutné zadat transformační poměr CT a typ proudového relé v neutrálu TSN. Pokud není výpočet transformátoru proveden, pak není jeden z těchto parametrů uveden.

Vyžaduje-li výpočet zohlednění odporu elektrického vedení rozváděče 0.4 kV z transformátoru 6/0.4 kV, pak pomocí klávesy TAB vyberte jeho typ: kabel nebo přípojnice a podle toho se změní obraz elektrického vedení na obrazovce.

Chcete-li zadat data pro kabelovou vložku nebo přípojnici, stiskněte klávesu ENTER. Značka a průřez kabelu, značka přípojnice se vybírá z databáze, vše ostatní se zadává ručně.

Poté přejdeme k zadávání dat pro jednotlivé skupiny spotřebitelů.

3.2 Motory 0.4 kV poháněné rozvaděčem 0.4 kV

Chcete-li zahájit zadávání dat pro elektromotory napájené z rozváděče 0.4 kV, stiskněte klávesu ENTER. V tomto případě se na obrazovce otevře okno obsahující pole s parametry motoru spolu s vysvětlujícími informacemi (názvy parametrů, měrné jednotky atd.).

Faktor simultánnosti a počet paralelních kabelových větví jsou standardně nastaveny na 1. Délka kabelu a jmenovitý proud motoru se nastavují ručně, pokud nejsou v databázi. Průřez kabelu, jeho značka a typ stroje jsou převzaty z databáze. Přístup k databázi je podobný jako výběr transformátoru.

Po nastavení parametrů připojení, obsahujících údaje motoru, připojovacího kabelu a typu jističe (nezapomeňte vyplnit pole se jménem spotřebitele, označením montážní značky nebo libovolným symbolem), stiskněte klávesu ENTER.

Na obrazovce se objeví nabídka s názvy všech dříve zadaných motorů, pomocí které můžete:

• opravte dříve zadaná data pomocí kurzoru pro označení názvu požadovaného motoru a stisknutím klávesy ENTER;
• odstraňte jakýkoli motor z přípojek dodávaných z rozváděče 0.4 kV namířením kurzoru na název tohoto motoru a stisknutím klávesy DELETE;
• přidejte nový motor do rozváděče 0.4 kV stisknutím klávesy INSERT.

Pokud máte v diagramu motory se stejnými parametry, můžete si zapamatovat parametry opakujícího se motoru současným stisknutím kláves CTRL + INSERT. Poté pomocí klávesy ENTER zavřete motor, pomocí klávesy INSERT otevřete pole pro zadání dalšího motoru a současným stisknutím ALT + INSERT vložte parametry zapamatovaného motoru, poté vyplňte jeho název (pokud pole s názvem ihned vyplníte, při vložení parametrů se vymaže).

Po zadání všech motorů je potřeba stisknout klávesu ESC, pole se zadáním všech názvů motorů zmizí a můžete přejít k zadání další skupiny spotřebitelů.

3.3 Napájecí sekundární sestavy

Chcete-li začít zadávat data sekundární napájecí sestavy, stiskněte klávesu ENTER. V tomto případě se na obrazovce otevře okno obsahující pole s parametry výkonové sestavy spolu s vysvětlujícími informacemi (názvy parametrů, měrné jednotky atd.).

Po nastavení parametrů silové sestavy, obsahujících údaje skupinového propojovacího kabelu a typu jističe (nezapomeňte vyplnit pole s názvem sestavy s uvedením značky montáže nebo libovolného symbolu), stiskněte klávesu ENTER.

Poté jsou zapojení této sestavy zadána ve stejném pořadí jako u motorů napájených z rozváděče 0.4 kV.

Chcete-li pokračovat v zadávání dat pro další sekundární napájecí sestavu, stiskněte klávesu ESC pro dokončení zadávání dat připojení pro první sestavu a poté znovu stiskněte klávesu ENTER.

Na obrazovce se objeví nabídka se jmény všech dříve zadaných výkonových sestav, jejichž procházením můžete:

• opravte dříve zadané údaje namířením kurzoru na název požadované sestavy a stisknutím klávesy ENTER;
• odstraňte jakoukoli sestavu (spolu s motory jí poháněnými) ze sestavy spojů napájených z rozváděče 0.4 kV namířením kurzoru na název této sestavy a stisknutím klávesy DEL;
• přidejte novou sekundární napájecí sestavu do rozváděče 0.4 kV stisknutím klávesy INSERT.

3.4 Sestavy RTZO

Chcete-li zahájit zadávání dat sestavy RTZO, stiskněte klávesu ENTER. V tomto případě se na obrazovce otevře okno obsahující pole s parametry výkonové sestavy spolu s vysvětlujícími informacemi (názvy parametrů, měrné jednotky atd.).

Po nastavení parametrů výkonové sestavy, obsahujících údaje skupinového propojovacího kabelu, délky jeho jednotlivých úseků mezi sestavami RTZO a typu jističe (nezapomeňte vyplnit pole s názvem, uvedením značky montáže nebo libovolného konvenčního označení), stiskněte klávesu ENTER. Poté jsou zapojení této sestavy zadána ve stejném pořadí jako u motorů napájených z rozváděče 0.4 kV.

Chcete-li přistoupit k zadávání dat pro další montáž RTZO, stiskněte klávesu ESC pro dokončení zadávání dat připojení pro první montáž a poté znovu stiskněte klávesu ENTER.

• opravte dříve zadané údaje namířením kurzoru na název požadované sestavy a stisknutím klávesy ENTER;
• vyjměte jakoukoliv sestavu RTZO (spolu s jí poháněnými motory) ze sestavy spojů napájených z rozváděče 0.4 kV namířením kurzoru na název této sestavy a stisknutím klávesy DEL;
• přidejte novou sestavu RTZO, pro kterou byste měli stisknout klávesu INSERT.

Po zadání všech údajů můžete zahájit výpočet. Stiskněte klávesu F10, přejděte do hlavní nabídky a vyberte „Výpočet“, stiskněte ENTER, vyberte požadovaný výpočet a znovu stiskněte klávesu ENTER. Poté stisknutím klávesy F4 zobrazíte protokol výpočtu na monitoru.

Pozor! Výsledky posledního výpočtu zůstávají v paměti. Po výpočtu dalšího prvku se předchozí výsledky vymažou.

Chcete-li uložit původní data na pevný disk, musíte přejít do hlavní nabídky na „Soubor“, stisknout ENTER, vybrat „Zapsat jako“, po stisknutí ENTER se v příkazovém řádku (ve spodní části obrazovky) objeví text „Zadejte název souboru“. Vymažte $NONAME$ do pole a zadejte své jméno.

V budoucnu, při provádění výpočtů, můžete načíst uložená data Chcete-li to provést, v části „Soubor“ musíte vybrat řádek „Číst“ a vybrat požadovaný soubor.

4. Přístup k databázi (edt.exe)

Soubor edt.exe je umístěn v podadresáři RU04EXP. Umístěte kurzor na tento soubor a stiskněte ENTER, na obrazovce se objeví úvodní obrazovka programu, stiskněte znovu enter. Na obrazovce se objevilo prázdné pole pro vyplnění údajů. Aby se data zobrazila, je potřeba přejít do horní nabídky stisknutím klávesy F10.

Umístěte kurzor na slovo FORMAT a stiskněte enter. Obrázek na obrazovce se změní, v pravém rohu obrazovky se zobrazí nabídka, kde musíte kurzorem zvýraznit frázi „Vybrat formát tabulky“ a stisknout enter. Kurzorem vyberte data, která chcete změnit nebo zobrazit, a stiskněte enter a poté ESC.

Tabulka je nyní připravena k zobrazení vašich parametrů. Pro zobrazení je potřeba se vrátit pomocí F10 zpět do horní nabídky a kurzorem zvolit READING, stisknout enter a následně z nabídky konkrétních parametrů vybrat značku kabelu, typ stroje atd., který vás zajímá. a stiskněte enter.

Tabulka bude vyplněna parametry. Chcete-li upravit tabulku, použijte klávesy:

• F4 – upravit
• F7 – smazat řádek
• F8 – vložit řádek

Po opravě údajů je potřeba se vrátit do horního menu a umístit kurzor na slovo RECORD a stisknout enter. Nyní při práci s programem pro výpočet zkratových proudů program přistoupí k Vámi nastavené databázi.

5. Program je vyvinut

Program byl vyvinut na katedře ochrany relé a automatizace elektráren, sítí a systémů Petrohradského energetického institutu pro pokročilé vzdělávání manažerů a specialistů (PEIPK).