Введение
Глава 1 Анализ методов расчета и средств отключения однофазных коротких замыканий 10
1.1 Необходимость отключения однофазных коротких замыканий 10
1.2 Обзор методов расчета однофазных коротких замыканий 12
1.2.1 Метод симметричных составляющих 12
1.2.2 Метод фазных координат 14
1.2.2.1 Моделирование нагрузок 15
1.2.2.1.1 Включение нагрузки между фазными и нулевым проводами в четырехпров одной сети 15
1.2.2.1.2 Включение нагрузки между фазами 17
1.2.2.1.3 Включение нагрузки, соединенной в звезду 18
1.2.2.2 Моделирование линий электропередачи 20
1.2.2.3 Моделирование трансформаторов распределительных сетей 25
1.3 Обзор защитных аппаратов по определению и отключению однофазных коротких замыканий 30
1.3.1 Предохранители с плавкими вставками 30
1.3.2 Автоматические выключатели 31
1.3.3 Полупроводниковая защита ЗТИ-0,4 34
1.3.4 Устройство для защиты трансформатора от однофазного короткого замыкания 34
1.4 Цели и задачи исследования 36
1.5 Выводы по главе 1 37
Глава 2 Расчет токов и напряжений пятипроводных сетей методом фазных координат 38
2.1 Моделирование нагрузок и поперечной несимметрии 38
2.2 Моделирование линии электропередачи 45
2.2.1 Упрощенная модель линии 45
2.2.2 Модель линии с учетом геометрического расположения проводов на опоре 47
2.3 Моделирование трансформаторов 53
2.3.1 Модель трансформатора 10/0,4 кВ со схемой соединения обмоток «звезда - звезда с нулем» для пятипроводной сети 53
2.3.2 Проверка модели трансформатора в различных режимах работы. 63
2.4 Сравнение токов однофазного КЗ при повреждении различных фаз воздушной линии 73
2.5 Сравнение методов расчета однофазных КЗ в сети TN-S 77
2.5.1 Расчет методом симметричных составляющих 78
2.5.2 Расчет методом фазных координат 79
2.6 Модель сети 0,38 кВ системы TN-S с определением напряжений и токов в произвольных точках сети 84
2.7 Вычисление симметричных составляющих токов и напряжений при несимметричной нагрузке разных фаз 90
2.8 Моделирование сетей 0,38 кВ систем TN-S и TN-C-S в математическом комплексе MATLAB 96
2.9 Выводы по главе 2 111
Глава 3 Диагностика автоматических выключателей при однофазных коротких замыканиях 112
3.1 Термическое воздействие тока короткого замыкания на изоляцию проводов 112
3.1.1 Определение температуры проводов при коротком замыкании ... 117
3.1.2 Определение предельного времени протекания тока короткого замыкания с точки зрения возгорания изоляции 121
3.2 Определение действующего значения тока при коротком замыкании 125
3.3 Устройства проверки расцепителей автоматических выключателей 129
3.3.1 Прогрузка автоматических выключателей 130
3.3.2 Использование емкостного накопителя энергии 133
3.3.3 Создание искусственного однофазного короткого замыкания на выходе автоматического выключателя 139
3.4 Экспериментальная проверка автоматических выключателей 147
3.5 Выводы по главе 3 152
Глава 4 Контроль целостности нулевых проводников пятипроводной сети 0,38 кВ 153
4.1 Требования нормативных документов при применении пятипроводных сетей 153
4.2 Обзор устройств контроля непрерывности нулевых проводников . 155
4.3 Устройство контроля целостности нулевых проводников в сети 0,38 кВ системы TN-S 159
4.4 Выводы по главе 4 161
Глава 5 Экономическое обоснование диагностики автоматических выключателей 162
5.1 Расчет возможного дохода от внедрения устройства 163
5.2 Расчет надежности проектируемого устройства 168
5.3 Выводы по главе 5 171
Заключение 172
Список использованных источников 173
Приложения 186
