Расчёт тока петли фаза-ноль и проверка работы защит.

Токи петли фаза-нуль являются важным параметром, который необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации электрических систем. Эти токи возникают в результате возникновения короткого замыкания и влияют на работу релейной защиты.

На сайте легко рассчитать токи петли фаза-ноль. Для этого в редакторе сайта рисуется схема, указывая параметры сети - типы проводов, кабельных линий и их длину:

После расчёта токов короткого замыкания в редакторе сайта ток петли фаза-ноль будут показан на схеме.

Проверка работы защит рассчитанным токам петли фаза-нуль

Расчет токов петли фаза-нуль выполняется с целью определения уровня тока короткого замыкания (КЗ) и выбора соответствующего оборудования для релейной защиты от коротких замыканий. Основные параметры, которые учитываются при расчете токов петли фаза-нуль, включают:

– Сопротивление источника питания (трансформатора, генератора)

– Длина и сечение кабелей и проводников

– Тип нагрузки и ее распределение по фазам

После расчета тока КЗ определяется требуемая чувствительность релейной защиты, которая должна быть достаточной для отключения поврежденной линии в течение определенного времени.

Если в схему редактора сайта вы добавите защиты, то время срабатывания и чувствительность защит будут отображены на схеме после нажатия на кнопку Рассчитать токи:

Я для схемы выше для системы (самый верхний элемент) подобрал следующие реактансы, которые задаются для системы 0.4 кВ. Меняя значения сопротивлений и нажимая на зелёную кнопочку подобрал примерные токи КЗ в РЩ-0.4 кВ:

Если реактансы у вас есть - хорошо. Если нет - можно сделать один замер тока КЗ в "голове" схемы и подобрать сопротивлениями ток. Или достаточно знать какой у вас питающий трансформатор - схема соединения обмоток и его мощность, при этом реактансы на высокой стороне можно поставить примерные, так как они мало влияют на расчёты из-за большого сопротивления трансформатора.

Для защит выбрал автоматические выключатели со своей время-токовой характеристикой (можно выбрать любые автоматы, есть со стандартными время-токовыми характеристиками B, C, D.). Указал номинальный ток, в поле трансформаторов тока выставил "нет":

Применение токов петли фаза-нуль в релейных защитах

Использование токов петли фаза-нуль позволяет обеспечить эффективную защиту электрических систем от коротких замыканий.

Релейные защиты, основанные на анализе токов петли фаза-нуль, могут быть следующих типов:

Максимальные токовые защиты (МТЗ) - срабатывают при превышении тока КЗ заданного значения. МТЗ обеспечивают быстрое отключение поврежденного участка линии.

Направленные максимальные токовые защиты - обеспечивают селективность защит и срабатывают только при определенном направлении тока КЗ.

Дифференциальные защиты - основаны на сравнении токов в разных фазах и срабатывают при возникновении разницы, вызванной коротким замыканием.

Дистанционные защиты - используют значение сопротивления и напряжения для определения расстояния до места короткого замыкания.

Заключение:

Токи петли фаза-нуль играют важную роль в обеспечении безопасности и надежности электрических систем. Правильный расчет токов КЗ и выбор оборудования для релейных защит позволяют предотвратить возможные повреждения оборудования и обеспечить стабильную работу электроустановок.

Следует помнить, что расчётные токи петли фаза-ноль могут не совпать с реальными по причине, к примеру, плохих контактных соединений проводов , ремонта или замены электрооборудования во время эксплуатации или ошибок выбора в программе КЛ, ВЛ, параметров системы. По этому в ПУЭ для разных электроустановок прописаны обязательные замеры петли Ф-N с определенной периодичностью!

По этим причинам я рекомендую проводить замеры токов петли фаза-ноль и на основании этих токов определять, отключатся ли защитные устройства в вашей цепи. В противном случае при реальном КЗ в цепи велика вероятность образования пожара и разрушения электрооборудования.