автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Влияние теплового спада тока короткого замыкания на функционирование сельских электрических сетей напряжением 0,4 КВ

На правах рукописи

ЕГОРУШКИН ИГОРЬ ОЛЕГОВИЧ

ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОГО СПАДА ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,4 КВ

Специальность 05 20 02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЗ 172467

Красноярск - 2008

003172467

Работа выполнена в ФГОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет"

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Цугленок Николай Васильевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Наумов Игорь Владимирович

доктор технических наук, профессор Пантелеев Василий Иванович

Ведущая организация ФГОУ ВПО "Сибирский государственный

технологический университет"

Защита состоится 4 июля 2008 г в Ю00 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 220 037 01 в ФГОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет" по адресу 660049, г Красноярск, пр Мира, 90

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет"

Автореферат разослан 2 июня 2008 г Автореферат размещен на сайте www kgau ru

Ученый секретарь диссертационного совета

^сио^

Бастрон А В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Выбор защитной аппаратуры и параметров электрической сети во многом зависит от правильной оценки токов короткого замыкания Это возможно только при условии, что оценка тока короткого замыкания выполнена с учетом всех факторов, существенно влияющих на его величину

"Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования" (нормативный документ, разработанный коллективом сотрудников МЭИ и опубликованный в 2001 г, далее - "Руководящие указания") рекомендуют применять упрощенные методы расчета токов короткого замыкания, если погрешность не превышает 10% То есть рекомендуется учитывать как можно меньше факторов, сохранив в основном ге из них, без которых невозможно обойтись В том числе, рекомендуется учитывать снижение тока короткого замыкания в результате нагрева им токоведущих частей (или тепловой спад) Однако исследования влияния учета нагрева для сельских электрических сетей не проводились, а между тем сельские электрические сети имеют ряд особенностей, которые в целом влияют на величину тока короткого замыкания

Актуальность темы обоснована тем, что при применяющихся в настоящее время методиках расчета токов к. з выбранная аппаратура не всегда позволяет быстро отключить цепь при коротком замыкании Выбор уставки защитной аппаратуры производится без учета снижения тока короткого замыкания, а чувствительность аппаратуры защиты и отключения обеспечиваются не всегда Учет теплового спада тока короткого замыкания позволяет повысить чувствительность срабатывания защитной аппаратуры

Цель диссертационной работы Изучение влияния теплового спада тока короткого замыкания на функционирование сельских электрических сетей напряжением 0,4 кВ для исключения аварийности в указанных сетях

Задачи исследований

• провести анализ способов учета теплового спада электрического тока при коротком замыкании,

• разработать модели и методику вычисления токов короткого замыкания в сельских электрических сетях 0,4 кВ с использованием многофакторного учета теплового спада тока короткого замыкания,

• разработать методику проведения экспериментальных исследований по определению токов короткого замыкания с использованием многофакторного учета теплового спада,

• провести исследования влияния нагрева проводников на токи короткого замыкания в сетях 0,4 кВ,

• определить параметры электрической сети и провести экономическую оценку выбора защитной аппаратуры с учетом теплового спада тока короткого замыкания

Объект исследования Сельские распределительные сети напряжением 0,4 кВ

Предмет исследования Закономерности и взаимосвязи, определяющие функционирование сельских электрических сетей напряжением 0,4 кВ с учетом теплового спада тока короткого замыкания

Методы исследования Решение нелинейных уравнений, представляющих модели для вычисления токов короткого замыкания с использованием итерационных методов, представление их решений с применением компьютерной графики

Научная новизна заключается

• в разработанных моделях расчета токов короткого замыкания с использованием многофакторного учета теплового спада применительно к сельским электрическим сетям напряжением 0,4 кВ,

• в разработанной методике расчета и программном обеспечении, предназначенном для построения предельных длин трасс,

• в определении параметров электросети (допустимого сечения проводников по термической стойкости и минимальной длины трассы) с использованием многофакторного учета теплового спада тока короткого замыкания и выборе защитой аппаратуры,

• в практических рекомендациях по многофакторному учету теплового спада при вычислении токов к з и выбору защитной аппаратуры

Практическая ценность работы заключается в разработке

• рекомендаций по выбору методов и средств для оценки токов короткого замыкания с учетом теплового спада,

• рекомендаций по выбору защитной аппаратуры и параметров электрической сети напряжением 0,4 кВ,

• программного обеспечения, предназначенного для вычисления токов короткого замыкания и параметров электрической сети на основе предложенной методики, а также для автоматизации выбора защитой аппаратуры

Внедрение результатов работы Результаты исследований внедрены и используются в учебном процессе в ФГОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет" и ФГОУ ВПО "Красноярский институт железнодорожного транспорта" - филиал Иркутского государственного университета путей сообщения

На защиту выносятся

• теоретические модели вычисления тока короткого замыкания с учетом теплового спада,

• результаты экспериментальных исследований по определению токов короткого замыкания с использованием многофакторного учета теплового спада,

• параметры электросети и методика выбора защитной аппаратуры с учетом теплового спада тока короткого замыкания,

• рекомендации по выбору защитной аппаратуры и параметров электрической сети напряжением 0,4 кВ

Апробация работы Основные положения работы докладывались на научных конференциях Красноярской государственной архитеиурнсклроитеяьной академии (апрель, 1997), Красноярского филиала Сибирского государственного университета путей сообщения (апрель, 1999), Ш Всероссийской научно-практической конференции "Повышение эффективности топливно-энергетического комплекса" (Красноярск, ноябрь, 2002 г), научно-практической конференции Красноярского госагроунивеситета (сентябрь, 2003), V Всероссийской научно-практической конференции и выставке

(Красноярск, ноябрь, 2004 г), VI Всероссийской научно-практической конференции "Энергоэффективность систем жизнеобеспечения города" (Красноярск, ноябрь, 2005 г), УШ Межрегиональной научно-прааспиеской конференции и выставке "Энергоэффек-тавностъ систем жизнеобеспечения города" (Красноярск, ноябрь, 2007 г)

Публикации По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, из них три в изданиях, рекомендованных ВАК

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 109 наименований Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 30 рисунков, 29 таблиц и 8 приложений

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, ее научная новизна, сформулированы цель работы, задачи исследования и основные положения, выносимые на защиту

В первой главе проанализированы особенности работы сельских электрических сетей, влияющие на величину тока короткого замыкания (к з), рассмотрены принципы и средства защиты сельских электрических сетей напряжением 0,4 кВ

Сети напряжением ниже 1000 В с глухим заземлением нейтрали согласно ПУЭ должны проверяться на обеспечение автоматического отключения поврелзденного участка при минимальных токах к з, которыми в сельских электрических сетях являются, как правило, токи однофазного к з в конце линии

В настоящее время в нормативных документах предлагается учитывать увеличение сопротивления проводников в результате нагрева токами к з при расчете минимальных токов к з В "Руководящих указаниях" предлагается методика учета нагрева и увеличения сопротивления проводников Однако все расчеты и допущения сделаны для промышленных электрических сетей кабельного исполнения

Основная часть сельских электрических сетей представлена воздушными линиями электропередачи напряжением 0,4 кВ, выполненными проводами, имеющими большее, чем в промышленных сетях, активное сопротивление и сравнительно небольшое сечение (от 16 до 120 мм2) Поэтому в работе большое внимание уделяется именно воздушным линиям электропередачи Кроме того, сельские электрические сети имеют, как правило, большую протяженность

В последнее время в сечьских электрических сетях применяются самонесущие изолированные провода (СИП), которые прокладываются воздушным путем, все необходимые расчеты для таких сетей (в том числе и в отношении токов к з) можно выполнять как для кабельных линий

Используемая в сельских электрических сетях 0,4 кВ защишая аппаратура представляет собой плавкие предохранители и автоматические выключатели Времягоковые характеристики применяемых в сельских электрических сетях автоматических выключателей показывают, что время отключения к. з может изменяться от 0,01 (для выключателей с электромагнитными расцепшелями) до 2 - 5 с (для выключателей с тепловым или комбинированным расцепшелем) С увеличением времени отключения к з существенно возрастает температура токоведущих частей, что может привести к выходу из строя изоляции проводников.

Также проанализированы отечественные и зарубежные публикации, посвященные вопросам вычисления токов к з

Большой вклад в решение проблемы оценки тока короткого замыкания в воздушных и кабельных линиях внесли работы Д С Александрова, О Б Брона, А Л Востросаблина, Б Д Жохова, В В Жукова, В П Кобазева, И П Крючкова, Ю П Кузнецова, Б Н Неклепаева, А Н Новожилова, В М Петрова, Е Ю Пироженко,В Ф Солдатова, Ю М Тюханова, С А Ульянова, В Н Усихина, А А Чупайленко, Д И Шестиперова, Е Ф Щербакова и многих других авторов Ток однофазного к з для воздушных линий электропередачи вычисляется по следующей (упрощенной) формуле

/ = -0 (1)

■Д(гт/з+^ля02+{хт О2)'

где I - ток к з в А, II- номинальное напряжение, В, / - расстояние от питающего трансформатора до места к з в километрах, Е„ - сопротивление трансформатора, х0„= 0,6 - индуктивное сопротивление петли "фазный - нулевой провод линии", Ом/км, Д0 = р!/Г Однофазное к з , согласно статистике, - самый распространенный вид к з (65%)

Ток трехфазного к з вычисляется по следующим (упрощенным) формулам

1) для воздушных линий

/ = /(3)_ и

(2)

где/ вычисляемый ток к. з, кА, Яъ Х^ - суммарные активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи к з без учета сопротивлений рубильников, выключателей, вставных контактов, болтовых соединений, мОм, Лжр - переходные сопротивления, учитывающие сопротивление рубильников, выключателей, вставных контактов, болтовых соединений (его рекомендуется принимать равным 15 мОм), Кт -активное сопротивление питающего трансформатора, мОм Трехфазное к з по статистическим данным-наименее распространенный вид к з (10%), 2) в кабельных сетях и проводах СИП

1=е= ^ и о)

где I- вычисляемый ток к. з, кА, 11д - падение напряжения в дуге в месте к з, В, Ят - сопротивление питающего трансформатора, мОм, Ик - суммарное сопротивление контактов, Ом, X£ - суммарное реактивное сопротивление короткозамкнутой цепи, мОм, Л0 ~ активное сопротивление короткозамкнутой цепи, мОм

Согласно методике, рекомендуемой "Руководящими указаниями", ток к з рекомендуется вычислять с учетом теплового спада с коэффициентом увеличения активного сопротивления, равным 1,5

1) для воздушных линий (однофазное к з)

и

1 ^ ^3(7и/3 + 74(1,5Л0)2+(Хо„ I)2) (4)

2) для воздушных линий (трехфазное к з )

и

3) в кабельных сетях и СИП (трехфазное к з )

и

1 = 1?] =

(5)

(6)

Рекомендованный "Руководящими указаниями" коэффициент увеличения активного сопротивления, равный 1,5, не зависит ни от сечения проводника, ни от времени действия к з, ни от ряда других факторов Поэтому такой подход к вычислению тока к з остается упрощенным Для уточнения результата авторы рекомендуют воспользоваться прилагаемыми номограммами, но этот способ имеет, как и любой другой основанный на графиках и номограммах, погрешность, которая может существенно сказаться на принятии решений по результатам расчетов

Во второй главе обосновываются модели и методы вычисления тока к з с учетом теплового спада, приводятся необходимые сведения из термодинамики и на основе известных соотношений определяются основные формулы для вычисления тока к з по многофакторной методике с учетом теплового спада

Новая зависимость, связывающая активное сопротивление проводника и ток к з, выглядит следующим образом

Л = Л0(1+?Л (7)

где коэффициент q определяется

а) если величина ¿/Г (где / - время отключения к з, с, Т- постоянная времени нагрева, с) меньше 0,1 (это означает, что влиянием теплоотдачи можно пренебречь), коэффициент ц может быть найден по следующей приближенной зависимости

1п12 ра Г

Я. = Ю ТГ~ (8)

СйУ ^

где р - удельное сопротивление материала проводника, мОм мм2/м, у - удельная плотность материала проводника, кг/м3, Со - удельная теплоемкость, Дж/(кгград), Р- сечение проводника, мм2 Дта одного и того же проводника коэффициент, стоящий в (8) перед й5®, есть величина постоянная Найдено, например, что для алюминия этот коэффициент составляет 56,6,

б) если величина Г/Г больше 0,1 (это означает, что влияние теплоотдачи учитывать необходимо), коэффициент д может быть наеден по следующей зависимости

-Л2 РССТ 1

I

9 = 10" (9)

СоГ ^

С учетом (7) получены уравнения для расчета тока

а) однофазного к з 1в воздушных линиях электропередачи

/ =_и_

4з(гт/3 + ^4(К0(1 + д1г))г+(хт /)2) (Ш)

б) трехфазного к з /в воздушных линиях электропередачи

и

I-

(11)

в) трехфазного к з /в кабельных сетях и воздушных линиях, выполненных СИП, с учетом дуги

(12)

л/з ^ //+К + к + «о (1+<?/2))2 + х1

Параметр д во всех трех уравнениях может быть найден по одной из зависимостей - (8) или (9).

Из (10)-(12) ток к з выражается неявно Эхо значит, что фактически получается нелинейные уравнения относительно /(если только величина (7*0) Если приводить уравнения (10) - (12) к виду полинома (то есть, как принято выражаться в математике, избавиться от радикала), то нелинейная (правая) часть уравнений (10) - (12) преобразуется к многочлену 6-й степени относительно I Поскольку юрки многочлена 5-й и более степени (а, следовательно, и многочлена 6-й степени) невозможно выразить точно через коэффициенты самого многочлена, уравнения (10) - (12) можно решить, лишь прибегая к численным (итерационным) методам. Наиболее известными из них являются метод хорд, касательных (Ньютона) и метод деления отрезка пополам (бисекции или, как его теперь называют, дихотомии)

Многофакторная методика вычисления тока к з, учитывающая тепловой спад, позволяет, кроме того, найти превышение температуры проводника над температурой окружающей среды, в то время как ни упрощенная методика, ни методика, рекомендованная "Руководящими указаниями", а также методика, рекомендованная МЭК, не позволяют вычислить эту величину Указанное превышение температуры проводника можно найти из следующего уравнения

(Г2

(13)

Параметр д в (13) может быть вычислен как с учетом теплоотдачи по формуле (9), так и без такового по формуле (8)

В1 рстьен главе "Методика проведения экспериментальных исследований по определешпо токов короткого замыкания с использованием многофакторного учета теплового спада" обоснована методика проведения численных экспериментов по расчету токов к з с учетом теплового спада и лабораторных испытаний по нагреву проводников электрическим током

Для проведения численных исследований необходимо многократно решить уравнения (10) - (12) при различных значениях сечения Г, времени отключения к з (и длины / Кроме того, указанные уравнения являются нелинеиными не шгже шестого порядка, которые можно решить одним из известных итерационных методов Поэтому численные исследования необходимо проводить с применением ЭВМ

Лабораторные исследования необходимо провести для проверки справедливости формулы (7), поскольку вывод уравнений (10) - (12) основывается именно на ней С этой целью разработана электрическая схема, представтенная на рисунке 1

Рисунок 1 - Электрическая схема для проведения лабораторных испытаний по нагреву проводника электрическим током

Схема включает следующие приборы

ЛАТР - лабораторный автотрансформатор АОМН 40-220,40 А,

И - лабораторный реостат 2,2 Ом,

V - вольтметр Э533, 75 600 В, кл 0,5,

ТН - тепловизор ТН 7102 ЖХ,

А - амперметр Э526, 2,5 5 А, кл 0,5,

ТТ - трансформатор тока УТТ-5М, 50/5 А

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследовашш по вычислению токов к з и лабораторных испытаний по нагреву проводника электрическим током, представлены составленные сравнительные таблицы и графики

В указанной главе приводятся результаты численных экспериментов на ЭВМ, проведенных по методике, основанной на уравнениях (10), (11) и (12)

Исследования по расчету тока к з для воздушных линий (ВЛ) проводились с учетом и без учета теплового спада тока к. з Целями этих экспериментов были сравнение многофакгорной методики вычисления тока к з по формулам (10) и (11)

1) с методикой, рекомендуемой МЭК,

2) с методикой, рекомендованной "Руководящими указаниями"

Эксперименты проводились по вычислению тока однофазного и трехфазного к з На рисунке 2 показана расчетная схема трассы, на рисунке 3 - схема ее замещения

.111

<3>

Л,

н-1-г

D—С

Рисунок 2 - Расчетная схема

Рисунок 3 - Схема замещения

На рисунке 3 представлены изменения тока однофазного к з в зависимости от длины трассы при 5 = 400 кВА, Ь = 25 мм2 и разных значениях t Таблица 1 построена для тех же значений 8,Р и ? = 2 с

ICQ 150 200 КО 303 J50 430 4M 500 55Û

Рисунок 4 - Изменение тока однофазного к з от д лины линии при77= =25 мм2 и разных значениях /

Таблица 1 - Результаты численных экспериментов по расчету тока однофазного

Длина трассы, м Ток ОДНО( >азного короткого замыкания, А Превышение температурьте ч?

По методике МЭК По "Руководящим указаниям" Многофакторный учет ТС

1 2 3 4 5 в

0 2178,680 2178,680 2178 680 107,456 0,430

50 1031,529 825 932 988,362 22,115 0,088

100 675,733 509,550 658,993 9,831 0 039

200 399,880 288,514 395,597 3,543 0,014

300 283,059 201 225 282,301 1,804 0,007

400 220,142 154,486 219,339 1,089 0,004

500 179,746 125,367 179,298 0,728 0,003

600 151,877 105 484 151,602 0,520 0,002

700 131,489 91,045 131,310 0,390 0,002

Окончание таблицы 1

1 2 3 4 5 6

800 115,928 80,082 115,804 0,304 0 001

900 103,659 71,476 103,570 0,243 0,001

1000 93,740 64 540 93,673 0,199 0,001

1100 85,553 58,831 85 502 0 166 0,001

Из рисунка 3 и таблицы 1 видно, что различия в изменении тока к. з для разных значениях времени отключения к. з становятся заметными при небольших значениях / (менее 100 м), а при больших значениях / (100 м и больше) значения тока к. з, найденные при разных временах по предлагаемой методике и по упрощенной методике, праюически одинаковы (величина ¿//"<0,05) Поэтому были проведены расчеты и построены соответствующие графики, более точно показывающие, при каких значениях 1 и времени г ток к з, найденный по методике с учетом теплового спада, мало (менее чем на 5%) отличается от тока к. з, найденного по упрощенной методике, то есть, определены предельные дойны трасс, до которых необходим учет теплового спада при вычислении тока к. з

Эта задача решена аналитически точно Например, в случае однофазного к з предельная длина трассы определяется формулой

/ =

МЦ

2^ + 0,09

(14)

Здесь принято обозначение ^ — 10 ^ ^

о 1» ь 1

61 ШИЗпСЕ 1

1-1

1-

-1-

| /

0 И 25 3> 50 то 95 'В ее ии1 а.; 1. о 500 с р « п

Рисунок 5 - Предельные длины трасс, до которых необходим учет теплового спада тока однофазного к з, в зависимости от продолжительности к з, при мощности трансформатора 400 кВА

Рисунок 6 - Предельные длины трасс, до которых необходим учет теплового спада тока однофазного к. з., в зависимости от мощ ности трансформатора при фиксированном времени Ь= 0,5 с

На рисунке 5 показаны предельные длины трасс при однофазном к з, до которых ток к з рекомендуется рассчитывать с учетом теплового спада, для различных значений времени I и мощности трансформатора 400 кВА

Кроме того, определены предельные длины трасс при фиксированной продолжительности к з , в зависимости от мощности питающего трансформатора На рисунке 6 представлены графики предельных длин трасс для продолжительности к з I ~ 0,5 с и мощности питающего трансформатора 40,100и400кВА

При вычисления тока трехфазного к з для ВЛ и кабельных линий (КЛ) построен ряд зависимостей изменения тока к з от длины питающей трассы 1, сечения провода Г и мощности трансформатора 5 На рисунке 6 представлены зависимости при мощности питающего трансформатора 400 кВА и различных значениях времени отключения к з /(от 0,01 доЗ с) Значение сечения ^ принято равным 25 мм2

Для случая трехфазного к з предельная длина трассы определяется по формуле (обозначения прежние)

Д — + хт 1 +

Я — + хт

/ = -

+ 1 ^ +

шу

зхи

-Л2-х2

(15)

Здесь т - коэффициент, равный 0,6 в случае ВЛ, и 0 - в случае КЛ

Предельные длины трасс для рассматриваемого вида к з имеют тот же вид, что и для однофазного к з

КЛ в сельских электросетях используются для передачи электроэнергии непосредственным потребителям, расположенным в коровниках, цехах и т п

Расчеты токов к з для кабельных линий можно выполнять также применительно к СИП, не смотря на воздушный способ прокладки последних

Исследования по расчету токов к з на ЭВМ в кабельных линиях проводились с учетом и без учета влияния электрической душ, а также с учетом и без учета влияния теплоотдачи

Задачей этих экспериментов являлось выполнить расчеты токов к з , основываясь на уравнении (9) Кроме того, в задачу экспериментов входило сравнить методику вычисления токов к з , основанную на уравнении (9), с методикой, рекомендуемой МЭК (фактически совпадающей с упрощенной), и методикой, рекомендуемой "Руководящими указаниями"

1 По упрощенному методу расчета без учета теплового спада тока к з и сопротивления электрической дуги

2 По упрощенному методу расчета с учетом сопротивления дуги

3 По методике, не учитывающей сопротивление электрической дуги, с учетом увеличения сопротивления проводников при нагреве током к з

4 По методике, учитывающей как сопротивление электрической дуги, так и увеличение сопротивления проводников при нагреве током к з

Вычисления проводились без учета теплоотдачи, поскольку использовались такие значения времени отключения к з , при которых теплоотдачей можно пренебречь (отношение //ГОД)

На рисунке 7 представлены зависимости тока трехфазного к з от длины

Рисунок 7 - Зависимости тока трехфазного к з от длины при Р = = 25 мм2,5 = 400 кВА и разных значениях I

На рисунке 8 представлено изменение тока трехфазного к з от времени ? при длине питающей трассы 1 = 9 и, мощности трансформатора 5 = 400 кВА и сечении Р = 50 мм2

0 12 3 4 3

Рисунок 8 - Изменение тока трехфазного к з от времени отключения к з при фиксированной длине трассы

Рисунок 9 - Изменение превышения температуры при токе трехфазного к з от времени отключения к. з

На рисунке 9 показано изменение превышения температуры проводника над температурой окружающей среды от продолжительности к з

Зависимость, представленная на рисунке 9, получена с использованием многофакторной методика Все методики расчета тока к. з, которые не учитывают тепловой спад не позволяют получить подобную зависимость, поскольку вычисляемый то этим методикам ток к. з не зависит от превышения температуры проводника над температурой окружающей среды

Кроме того, все вычисления проводились для каждого значения сечения провода из стандартной шкалы от 16 до 120 мм2 включительно и для каждой мощности трансформатора из стандартной шкалы мощностей от 40 до 640 кВА включительно

Для подтверждения правомерности формулы (7) были проведены экспериментальные исследования по нагреву проводников электрическим током

Измерения сопротивления осуществлялись цифровым омметром Щ34 Измерения температуры лабораторного реостата при различных значениях тока осуществлялись при помощи тепловизора ТН 7102 (рисунок 1) с одновременной записью показаний на видеомагнитофон Контроль видеозаписи осуществлялся при помощи телевизора

Измерения сопротивления проводились при напряжениях {/60, 80 и 100 В и значениях тока /15,20и25А

На рисунке 10 приведены точки, построенные на основе расчетной и измеренной зависимости между током / и временем прохождения тока по проводнику (

' * F : 3.80 ке пи

10 15 20 21 30 35 40 45

50 55 сек

Рисунок 10 - Зависимость между током и временем прохождения тока по проводнику, представленная в виде отдельных точек (результаты испытаний при/ = 15 А и £/ = 60 В)

1 - Ток, измеренный по амперметру,

2 - Ток, вычисленный без учета теплоотдачи,

3 - Ток, вычисленный с учетом теплоотдачи

В пятой главе описана методика выбора параметров электросети по термической стойкости и выбора защитной аппаратуры с учетом теплового спада тока к з, а также показана экономическая эффективность выбора защитной аппаратуры с учетом теплового спада тока к з

Соотношение (12) позволяет найти начальное сопротивление проводника, при котором ток к з не превысит предельную коммутирующую способность (ПКС) автоматического выключателя

к»--—г--(16)

Разделив К0 т г (где г - удеяыюе активное сопротивление), получим минимальную длину трассы, при которой ток к з не превысит ПКС выключателя

Соотношение (13) позволяет найти превышение температуры проводника над температурой окружающей среды при известных величинах I и Р С уменьшением времени ( указашюе превышение также уменьшается и, наоборот, с уменьшением сечения проводника Р - увеличивается

Получена формула для определения минимально допустимое сечение проводника по условию нагрева током к з

^ > ^а/г/л/г (17)

В частности, для алюминиевых проводников найдено, что

^ > 10,64/Тг (18)

В качестве примера рассмотрена сеть, питаемая трансформатором 400 кВА, выполненную кабелем сечением 16 мм2, защищенная автоматическим вы-ключателнм с ПКС 10 кА и временем отключения к з 0,1 с Расчеты показывают, что минимальная допустимая длина трассы составит с учетом теплового спада тока к з - 2,97 м, без учета - 9,45 м, или в 3,2 раза больше

Другой пример показывает, что при тех же условиях и мощности трансформатора 2500 кВА с минимальное допустимое по термической стойкости сечение составит расчетное - 33,6 мм2, стандартное - 35 мм2 Если ток к. з рассчитывать без учета теплового спада, то минимальное сечение составит расчетное - 37,9 мм2, стандартное - 50 мм2

Ниже приведена последовательность выбора параметров сети (сечения проводника и мшимальной длины трассы) по термической стойкости с учетом теплового спада тока к. з.

1 При известном значении тока электродинамической стойкости соответствующего оборудования и его токе нагрузки /„ определяется сечение питающей линии то условиям допустимой нагрузки Р№ а по неравенству (17) - минимальное сечение линии по термической стойкости Ртп Расчетное сечение питающей линии принимается равным максимальному из Р„ и Ртт

2 Вычисляются сопротивления элементов короткозамкнутой цепи до точки подключения кабельной линии, питающей рассматриваемое электрооборудование, и падение напряжения в электрической дуге при к з в расчетной точке

3 Рассчитывается минимальное сопротивление линии, при котором ток к з не превысит тока электродинамической стойкости оборудования, по формуле

-(КП1 + 11к + ид/1) + ^(у/1)2-х2

4 Находится минимальная длина трассы, при которой ток к з не превысит тока электродинамической стойкости оборудования /„„„ = где г - активное сопротивление 1 м линии принятого сечения (удельное активное сопротивление)

При выборе защитной аппаратуры доя защиты от однофазных к. з следует учитывать требования ПУЭ для обеспечения быстродействия зашиты, в соответствии с которыми время отключения к. з автоматическим выключателем не должно превышать 5 с

Для этого необходимо знать времятоковую характеристику, на основе которой строится зависимость между током к з , номинальным током теплового расцепителя автоматического выключателя и временем отключения к з В общем случае эта зависимость имеет следующий вид

\2

— 1

г = сот/,

(19)

где /„ - номинальный ток теплового расцепителя Величина константы, стоящей в правой части (20), зависит от типа выключателя и (в ряде случаев) от номинального тока его теплового расцепителя Причем, берется только характеристика, соответствующая холодному состоянию выключателя

При совместном решении уравнений (1) и (19) как системы, был исключен ток к з и найдена зависимость времени отключения к з от расстояния до места возникновения к. з без учета теплового спада тока к з Аналогично, при совместном решении уравнений (10) и (19) как системы, получена зависимость времени отключения к з от расстояния до места возникновения к з с учетом теплового спада тока к з Дня автоматического выключателя ВА57-35 указанные зависимости представлены на рисунке 11

18п ¡»т а?о

Рисунок 11 - Зависимости времени отключения к. з автоматического выключателя ВА57-35 от расстояния до месш возникновения к з при номинальных токах

250 А (кривые 1, 2), 200 А (кривые 3,4), 160 А (кривые 5, 6), 100 А (кривые 7, 8), 80 А (кривые 9, 10), 63 А (кривые 11, 12), 50 А (кривые 13,14)

—— с учетом теплового спада, п _ _ без учета теплового спада

Для автоматического выбора выключателей с помощью табличного процессора MICROSOFT EXCEL была разработана программа, позволяющая получить результаты расчетов в табличном виде

Результаты расчетов показали, что учет теплового спада позволяет выбрать автоматический выключатель более точно с точки зрения требуемого ПУЭ времени срабатывания Например, при мощности трансформатора 400 кВА, сечении провода отходящей линии 50 мм2 на расстоянии большем либо равном 325 м и номинальном токе 50 А автоматический выключатель типа ВА57-31 может быть применен, а учет теплового спада тока к з показывает обратное

Аналогичные расчеты по методике, рекомендованной "Руководящими указаниями", показали, что, например, при /=150 м и номинальном токе 63 А выключатель ВА57-35 должен отключить к з через 6,9 с, а предлагаемая методика дает время отключения 4,1 с То есть, согласно "Руководящим указаниям" применить выключатель в данных условиях нельзя, а согласно предложенной -методике - можно

При оценке экономического эффекта выбора защитной аппаратуры от однофазных к з с учетом теплового спада тока к з целесообразно учитывать требуемое ПУЭ время срабатывания защитной аппаратуры с учетом теплового спада и времятоковых характеристик, а, следовательно, снижение ущерба за счет сокращения времени перерыва в электроснабжении

В качестве примера была рассмотрена воздушная линия электропередачи напряжением 0,4 кВ, протяженностью /=175 м, выполненная алюминиевыми проводами марки А-50 Мощность питающего трансформатора - 400 кВА Линия защищена автоматическим выключателем ВА57-35, установленным в ее конце, с токовой уставкой 63 А Возможный суммарный годовой ущерб от аварии, возникшей в результате несрабатывания защитной аппаратуры, принят равным 30000 руб

В условиях указанного примера были получены следующие результаты

1 Проведен расчет тока к э по двум методикам вычисления токов к. з

а) без учета теплового спада тока к з (630,8 А),

б) с учетом теплового спада (615 А), время действия к з - 5 с

2 Проведена оценка времени срабатывания выключателя без учета (4,9 с) и с учетом (5,3 с) теплового спада тока к з (последняя оценка показывает, что в условиях приводимого примера выключатель ВА57-35 применить нельзя, вместо него можно применить выключатель ВА57-31 время срабатывания 3,2 с)

3 Выполнена оценка сшетения вероятности повреждения линии в результате несрабатывания защитной аппаратуры за счет внедрения новой методики вычисления токов к з (2,5%)

4 Произведена оценка снижения возможного годового ущерба от аварии, возникшей в результате несрабатывания защитной аппаратуры (750 руб )

5 Произведена оценка снижения срока окупаемости затрат на покрытие указанного ущерба в результате замены выключателя ВА57-35 на ВА57-31 (55 дней)

Выводы

1 Проведенный анализ работ показал, что исследования по расчету токов к з и выбору параметров электрических сетей производились для промышленных электросетей, представленных кабельными линиями В то время как для сельских электрических сетей, представленных главным образом воздушными линиями, такие исследования не производились Степень влияния теплового спада тока к з также не была исследована

2 Полученные аналитические зависимости для определения предельных длин трасс, до которых учет теплового спада тока к з необходим (расстояния от места к з до источника тока, при которых разница между токами к з , найденными с использованием различных методик, составляет менее 5%) позволили установить уменьшение предельной длины трассы с увеличением сечения проводника и возрастание с увеличением продолжительности к з

3 Предложенная методика вычисления тока к з с учетом теплового спада позволяет рассчитывать токи к з с учетом увеличения, вследствие нагрева активного сопротивления проводника в сетях напряжением 0,4 кВ и уточнить основные параметры сети (сечение проводника, длина питающей трассы)

4 Проведенными экспериментальными исследованиями по расчету токов к з установлено, что при малых расстояниях от места к з до источника напряжения (50 м и менее) и малых сечениях проводника (16-25 мм2) учет теплового спада тока к з заметно влияет на величину тока к з (разница составляет от 5% для однофазного к з до более чем 220% для трехфазного к з ) При расстояниях свыше 50 м и значениях сечения больших 25 мм2 влияние учета теплового спада сказывается менее заметно (разница менее 5%) Лабораторные испытания показали, что максимальное отклонение измеренного тока от тока к з , рассчитанного по предложенной методике, составляет не более 2 %

5 Выбор параметров электросети 0,4 кВ (допустимого сечения кабеля по термической стойкости и минимальной длины кабельной трассы) с использованием предложенной методики вычисления тока к з, проведен анализ сравнения с другими аналогичными методиками выбора параметров электросети, установлено, что учет теплового спада может заметно влиять на минимальную длину трассы и минимальное сечение проводника по термической стойкости, так, например, при сечении кабеля 16 мм2, мощности трансформатора 400 кВА и ПКС автоматического выключателя 10 кА минимальная трасса уменьшается в 3,2 раза

6 Предлагаемая методика выбора защтнои аппаратуры или выбора уставки аппаратуры для защиты воздушных линий от однофазных к з повышает надежность и бесперебойность электроснабжения Для учета теплового спада тока к з в зависимости от времени срабатывания автоматических выключателей, предложена математическая модель времятоковых характеристик выключателей Разработана методика выбора автоматических выключателей с учетом их времятоковых характеристик и теплового спада тока короткого замыкания для сельских электрических сетей Новая методика позволяет уточнить выбор защитной аппаратуры Например, при мощности трансформатора 400 кВ А и сечении провода отходящей линии 50 мм2 неучет теплового спада тока к з показывает, что при расстоянии большем либо равном 325 м

и номинальном токе 50 А выключатель типа ВА57-31 может быть применен, а с учетом теплового спада выключатель данного Tima применять нельзя С другой стороны, при расстоянии 150 м и номинальном токе 63 А, выключатель типа ВА57-35 может быть применен согласно предлагаемой методике и не может быть применен согласно методике, в которой тепловой спад учитывается за счет увеличения активного сопротивления проводника в 1,5 раза

7. Предложенная методика выбора защитной аппаратуры позволяет снизить вероятности несрабатывания защитной аппаратуры при к з За счет этог о снижается общий среднегодовой ущерб, причиненный в результате аварии не только самой линии, но и для потребителей электроэнергии Например, для линии протяженностью 175 м, выполненной проводом марки А-50 при мощности питающего трансформатора 400 кВА снижение годового ущерба составило 750 руб Также сокращаются сроки окупаемости затрат на покрытие указанного ущерба В условиях приведенного примера снижение сроков окупаемости составило немногим менее 2 месяцев (55 дней)

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

Статьи, опубликованные в рекомендованных ВАК изданиях

1 Тюханов, Ю M Учет нагрева проводников токами короткого замыкания при выборе защитных аппаратов в сетях до 1 кВ/ Ю M Тюханов, И О Егорушкин//Промышленная энергетика - 1997 -№8 -С 38-39

2 Егорушкин, И О Учет термической стойкости проводников при выборе элементов электрических сетей до 1000 В / И О Егоруш-кин//Промышлепнаяэнергетика -1998 - №8 - С 31-33

3 Егорушкин, И О Выбор автоматических выключателей для защиты сельских электрических сетей 0,4 кВ с учетом допустимого времени отключения / И О Егорушкин, JIП Костюченко//Вестник КрасГАУ, Краснояр гос аграр ун-т -2007 -Вып 5 - С 191 - 197

Публикации в других изданиях

4 Тюханов, Ю M Оценка границ устойчивости автоматических выключателей 0,4 кВ с учетом термического действия тока / ЮМ. Тюханов, И О Егорушкин -Красноярск КрасГАСА, 1997 - С 7

5 Егорушкин, И О Совершенствование методов расчета токов короткого замыкания в сетях до 1000 В / И О Егорушкин // прил к Вестнику КрасГАУ -1999 -№4 -С 52-54

6 Егорушкин, И О О выборе сечения жил кабеля при проектировании низковольтных кабельных линий / И О Егорушкин/ЯТовышение эффективности топливно-энергетического комплекса материалы 3-й Всероссийской науч-практ конф -Красноярск ИПЦКГТУ,2002 - С 189-190

7 Егорушкин, И О О программном обеспечении для выбора сечения проводов и кабелей в сетях до 1000 В / И О Егорушкин/ЛЗестник КрасГАУ -2002 -№ 8 -С 91-93

8 Егорушкин, И О Применение ЭВМ для решения технико-экономических задач / И О Егорушкин, Я А Кунгс// Электротехника и экономика прил к Вестн КрасГАУ Спец вып - Красноярск, 2002 - С 119-123

9 Егорушкин, И О. Сравнительный анализ результатов численных экспериментов при расчете токов короткого замыкания в сетях до 1000 В/И О Егорушкин, ЛП Костюченко, Я А Кунгс, НВ Цугленок//Энергетика и энергосбережение прил к Вестн КрасГАУ - 2003 - Вып 2 - С 82 - 88

10 Варламов, ПИ Результаты стендовых испытаний по нагреву проводника электрическим током /ПИ Варламов, А В Володарский, И О Егорушкин, ЛП Костюченко, Я А Кунгс, А В Трутников, Н В Цугленок//Энергетика и энергосбережение прил к Вестнику КрасГАУ - Вып 2 - Красноярск КрасГАУ, - 2004 - С 69 - 74

11 Егорушкин, И О Вычисление токов трехфазного короткого замыкания в воздушных линиях сельских электрических сетей с учетом теплового спада / И О Егорушкин, Л П Костюченко//Энергетика и энергосбережение прил к Вестн КрасГАУ -2004 -Вып 2 - С 82-87

12 Егорушкин, И О Учет теплового спада тока однофазного короткого замыкания в воздушных линиях передачи сельских электрических сетей / И О Егорушкин, Л П Костюченко, Я А Кунгс, Н В Цугленок//Энергетика и энергосбережение прил к Вестн КрасГАУ -2004 -Выл 2-С 74-82

13 Егорушкин, И О О предельных длинах трасс, до которых необходим учет теплового спада тока короткого замыкания в сельских электрических сетях напряжением 0,4 кВ/И О Егорушкин, Л П Костюченко, Я А Кунгс, Н В Цугленок//мат-лыб-йВсерос науч-практ конф -Красноярск НПЦКГТУ,2005 -С 196-200

14 Егорушкин, И О Экономическая оценка эффективности методики многофакгорно-го учета теплового спада тока при однофазном коротком замыкании в сельских электрических сетях напряжением 0,4 кВ / И О Егорушкин, Я А Кунгс, НБ Ми-хеева, НБ Цугленок//Энергоэффективность систем жизнеобеспечения города мат-лы6-йВсерос науч-практ конф -Красноярск,2005 -С 207 - 211

15 Бетехтина, Г А Учет теплового спада тока короткого замыкания при проектировании электрических сетей 0,4 кВ науч-практ задачи Красноярской жд//Тр конф / ГА Бетехтина, И.О Егорушкин - Красноярск ДИБЦ Красноярской ж д, 2006 - С 103-106

16 Егорушкин, И О Выбор автоматических выключателей с учетом допустимого времени отключения / И О Егорушкин, Л П Костючен-ко//Энергоэффективность систем жизнеобеспечения города мат-лы 8-й Всерос науч-практ конф - Красноярск, 2007 - С 261-265

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 24 49 04 953 П 000381 09 03 от 25 09 2003 г Подписано в печать 30 05 08 Формат 60x84/16 Бумага тип № 1 Печать - ризограф Объем 1,0 п л Тираж 100 экз Заказ №1568 Издательство Красноярского государственного аграрного университета 660017, Красноярск, ул Ленина, 117

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ УЧЕТА ТЕПЛОВОГО СПАДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКАПРИКОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ.

1.1. Особенности сельских эластрических сетей, влияющие на величину тока короткого замыкания.

12. Обзор существующих способов вычисления токов короткого замыкания.

1.3. Выбор параметров электрической сети и защитной аппаратуры.

1А Выводы.

ГЛАВА 2. МОДЕЛИ И МЕТОДИКА ВЫЧИСЛЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ 0,4 КВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОФАКТОРНОГО УЧЕТА ТЕПЛОВОГО СПАДА ТОКА

КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

2.1.0 вычислении токов короткого замыкания в распределительных сетях 0,4 кВ.

22. Увеличение активного сопротивления проводников при корсаком замыкании.

2.3. Вычисление тока короткого замыкания с учетом изменения параметров короткозамкнутой цепи.

2.4. Выводы.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОФАКТОРНОГО УЧЕТА ТЕПЛОВОГО СПАДА.

3.1. Вычисление токов короткого замыкания по методике с многофакгорным учетом теплового спада.

32. Методика проведения и математической обработки результатов экспериментальных исследований.

3.3. Мегодика расчет токов корогеого замыкания с учетом характеристик зш цитной аппаратуры.

3.4. Выводы.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ НАГРЕВА ПРОВОДНИКОВ НАТОКИКОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯВ СЕТЯХ 0,4 КВ.

4.1. Результаты исследований по определению тока короткого замыкания в воздушных линиях электропередачи сельских электрических сетей.

42. Результаты исследований по определению тока короткого замыкания в кабельных сетях и СИП.

4.3. Результаты лабораторных испытаний по нагреву проводников электрическим током.

4.4. Выводы.

ГЛАВА 5. ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЫБОРА ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ С УЧЕТОМ ТЕПЛОВОГО СПАДА ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

5.1. Выбор сечений проводников и длин кабелей.

52. Выбор автоматических выключателей.

53. Оценкаэкономической эффективности выбора защитной аппаратуры с учетом теплового спада тока короткого замыкания.

5.4. Выводы.

Актуальность работы. На современном этапе развития российской энергетики достаточно остро стоит проблема перехода к энергосберегающим технологиям в сельскохозяйственном производстве, что обусловлено возрастающим электропотреблением развивающихся сельскохозяйственных потребителей.

Минимизация экономических затрат при электроснабжении сельского хозяйства - большая комплексная задача. С ней тесно связаны задачи повышения качества электроэнергии и надежности электроснабжения.

Современный этап развития сельской электрификации характеризуется прогрессирующим ростом сельскохозяйственного производства и развитием коммунально-бытовой нагрузки — увеличением мощности нагрузок предприятий, развитием электротехнологии и автоматизации производственных процессов, а также повышением степени использования электрооборудования, в частности однофазных электроприемников.

За последние годы произошло значительное увеличение установленной мощности электрооборудования сельскохозяйственных предприятий, а также в быту сельских жителей. По численности и составу электроустановок, требованиям к надёжности их электроснабжения и качеству электроэнергии они приблизились к промышленным потребителям. Основной отличительной чертой современного сельского электроснабжения является то, что сельскохозяйственные потребители сосредоточили на своем балансе значительное количество линий электропередачи, трансформаторных подстанций, электродвигателей и других производственных и бытовых электроустановок.

Для повышения надежности электроснабжения могут быть использованы различные средства. Это связано, с одной стороны, с получением экономического эффекта, в первую очередь за счет уменьшения ущерба от перерывов в электроснабжении (в том числе происшедших в результате коротких замыканий) с другой - с дополнительными затратами на сами средства. Поэтому повышение надежности электроснабжения наиболее целесообразно до определенного, оптимального уровня, при котором достигается максимальный суммарный экономический эффект с учетом обеих составляющих.

Различные средства и мероприятия по повышению надежности электроснабжения можно разделить на две группы - организационно-технические и технические.

К техническим мероприятиям относится, в частности, применение кабельных сетей и СИП— самонесущих изолированных проводов.

Сельские электрические сети характеризуются большой протяженностью, в то время как кабельные линии короче воздушных, поскольку их не нужно прокладывать по обочинам полей севооборотов, а можно вести по кратчайшему расстоянию. При этом полностью устраняются помехи сельскохозяйственному производству. Основное же преимущество кабельных линий — их высокая надежность в эксплуатации. Полностью исключаются повреждения линий от гололеда и сильных ветров, существенно снижаются аварии от атмосферных перенапряжений. Число аварийных отключений снижается от 8 до 10 раз. Правда, продолжительность ликвидации аварии на кабельных линиях при современном уровне эксплуатации примерно в три раза больше, так как сложнее найти место повреждения и приходится проводить земляные работы по вскрытию траншеи. Однако специальные приборы позволяют ускорить отыскание повреждений.

Также к техническим мероприятиям по повышению надежности электроснабжения относится использование сетевого и местного резервирования. Это связано с тем, что сельские электрические сети работают в основном в разомкнутом режиме, обеспечивая одностороннее питание потребителей. Такой режим позволяет снизить значения токов короткого замыкания, применить более дешевую аппаратуру (выключатели, разъединители и др.), снизить потери мощности в сетях, обеспечить поддержание требуемых уровней напряжения на подстанциях и т. п. Однако при этих условиях надежность электроснабжения потребителей значительно ниже, чем при замкнутом режиме, то есть при двустороннем питании потребителей. При сетевом резервировании в качестве дополнительного (резервного) источника электроснабжения может быть использована вторая линия электропередачи - от другой подстанции или от другой секции шин двухтрансформаторной подстанции. Однако не исключено повреждение обеих линий и прекращение подачи электроэнергии, особенно в районах с повышенными гололедно-ветровыми нагрузками. Более независимым вторым источником является резервная электростанция (местное резервирование).

К указанным мероприятиям относится автоматизация сельских электрических сетей, в том числе совершенствование релейной защиты, использование автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резерва (АВР), автоматического секционирования, устройств автоматизации поиска повреждений, автоматического контроля ненормальных и аварийных режимов, телемеханики.

Широкое внедрение большинства перечисленных технических средств требует больших капиталовложений, учитывая, что протяженность сельских электросетей превышает 4 млн км.

При коротком замыкании из-за больших токов может повыситься температура токоведущих частей и произойти повреждение проводников и изоляции. Развиваемые при этом электродинамические усилия (от сотен до нескольких тонн [21]) могут разрушить электрооборудование. По данным [15; 35; 65], до 65 - 85% отказов электрооборудования, 50 — 65% отказов электроустановок и около 70% пожаров в электроустановках связано с короткими замыканиями. Следовательно, чтобы довести до минимума отрицательные последствия от короткого замыкания, нужно уметь определять значения возникающих при этом токов, то есть рассчитывать токи короткого замыкания.

К вышеперечисленным мероприятиям по повышению надежности электроснабжения следует отнести также правильный выбор защитной аппаратуры на стадии проектирования сетей, в том числе и в распределительных сетях 0,4 кВ, которыми в основном представлены сельские электрические сети. Это возможно только при условии, что оценка тока к. з. выполнена с учетом многих факторов, существенно влияющих на его величину.

Большой вклад в решение проблем, связанных с вычислением токов короткого замыкания, внесли работы С.А. Ульянова, Ю.М. Тюханова, Б.Д. Жохо-ва, Е.Ю. Пироженко, Б.Н. Неклепаева, Ю.ГТ. Кузнецова, И.П. Крючкова, В.В. Жукова, О.Б. Брона, Д.И. Шестиперова, В.Н. Усихина, A.A. Востросаблина, В.Ф. Солдатова, В.П. Кобазева, A.A. Чупайленко, Е.Ф. Щербакова, В.М. Петрова, Д.С. Александрова, А.Н. Новожилова и др. [89; 88; 87; 50; 51 - 57; 56; 54; 55; 22; 24; 92; 93; 95; 100; 66 - 69; 80; 105; 71; 70].

Несмотря на значительное число работ, посвященных проблемам вычисления токов короткого замыкания, вопросы оценки этих токов и связанные с ними проблемы выбора параметров электрической сети и защитной аппаратуры рассмотрены не в полной мере. Кроме того, большинство работ касается расчета тока короткого замыкания в промышленных сетях. То есть сельские электрические сети не являются объектом пристального внимания авторов соответствующих научных разработок.

В настоящее время действующими "Руководящими указаниями по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования" [80] рекомендуется учитывать тепловой спад тока короткого замыкания при нагреве им токоведущих частей. Однако исследования влияния учета нагрева для сельских электрических сетей не проводились, а между тем сельские электрические сети имеют ряд особенностей, которые в целом влияют на величину тока короткого замыкания.

Целью данной работы является изучение влияния теплового спада тока короткого замыкания на функционирование сельских электрических сетей напряжением 0,4 кВ для исключения аварийности в указанных сетях.

Объектом исследования являются сельские распределительные сети напряжением 0,4 кВ.

Предметом исследования являются закономерности и взаимосвязь параметров при коротком замыкании, возникающем в сельских сетях 0,4 кВ.

Задачами исследований являются:

• провести анализ способов учета теплового спада электрического тока при коротком замыкании;

• разработать модели и методику вычисления токов короткого замыкания в сельских электрических сетях 0,4 кВ с использованием многофакторного учета теплового спада тока короткого замыкания;

• разработать методику проведения экспериментальных исследований по определению токов короткого замыкания с использованием многофакгор-ного учета теплового спада;

• провести исследования влияния нагрева проводников на токи короткого замыкания в сетях 0,4 кВ;

• определить параметры электрической сети и провести экономическую оценку выбора защитной аппаратуры с учетом теплового спада тока короткого замыкания.

Научная новизна диссертационной работы заключается:

• в разработанных моделях расчета токов короткого замыкания с использованием многофакторного учета теплового спада применительно к сельским электрическим сетям напряжением 0,4 кВ;

• в разработанной методике расчета и программном обеспечении, предназначенном для построения предельных длин трасс;

• в определении параметров электросети (допустимого сечения проводников по термической стойкости и минимальной длины трассы) с использованием многофакторного учета теплового спада тока короткого замыкания и выборе защитной аппаратуры;

• в практических рекомендациях по многофакторному учету теплового спада при вычислении токов короткого замыкания и выбору защитной аппаратуры.

Практическая ценность работы заключается в разработке:

Диссертационная работа выполнена в соответствии с перечнем приоритетных направлений развития науки и техники в сфере производства сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов на период до 2005 года, утвержденного приказом Министерства науки и техники РФ, Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ и Президиума РАСХН от 30 декабря 1999 года за № 295/892/111 по направлениям:

1. Энергообеспечение и ресурсосбережение.

2. Организационно-экономический механизм функционирования АПК и обустройство сельских территорий, а также в соответствии с планом проведения научно-исследовательской работы кафедры системоэнергетики Красноярского государственного аграрного университета.

В работе использована техническая, научная, нормативная и справочная литература.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и одобрены:

- на научной конференции Красноярской государственной архитектурно-строительной академии (апрель, 1997);

- на ежегодных научно-технических конференциях филиала Иркутского государственного университета путей сообщения в г. Красноярске;

- III Всероссийской научно-практической конференции "Повышение эффективности топливно-энергетического комплекса" (Красноярск, ноябрь, 2002 г.);

- научно-практической конференции ФГОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет" (сентябрь, 2003);

- V Всероссийской научно-практической конференции и выставке (Красноярск, ноябрь, 2004 г.);

- VI Всероссийской научно-практической конференции "Энергоэффективность систем жизнеобеспечения города" (Красноярск, ноябрь, 2005 г.);

- VIII Всероссийской научно-практической конференции "Энергоэффективность систем жизнеобеспечения города" (Красноярск, ноябрь, 2007 г.);

Результаты исследований опубликованы в 16 работах, из них три — в изданиях, рекомендованных ВАК.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ работ показал, что исследования по расчету токов к. з. и выбору параметров электрических сетей производились для промышленных электросетей, представленных кабельными линиями. В то время как для сельских электрических сетей, представленных главным образом воздушными линиями, такие исследования не производились. Степень влияния теплового спада тока к. з. также не была исследована.

2. Полученные аналитические зависимости для определения предельных длин трасс, до которых учет теплового спада тока к. з. необходим (расстояния от места к. з. до источника тока, при которых разница между токами к. з., найденными с использованием различных методик, составляет менее 5%) позволили установить уменьшение предельной длины трассы с увеличением сечения проводника и возрастание с увеличением продолжительности к. з.

3. Предложенная методика вычисления тока к. з. с учетом теплового спада позволяет рассчитывать токи к. з. с учетом увеличения, вследствие нагрева активного сопротивления проводника в сетях напряжением 0,4 кВ и уточнить основные параметры сети (сечение проводника, длина питающей трассы).

4 Проведенными экспериментальными исследованиями по расчету токов к. з. установлено, что при малых расстояниях от места к. з. до источника напряжения (50 м и менее) и малых сечениях проводника (16-25 мм ) учет теплового спада тока к. з. заметно влияет на величину тока к. з. (разница составляет от 5% для однофазного к. з. до более чем 220% для трехфазного к. з.). При расстояниях свыше 50 м и значениях сечения больших 25 мм2 влияние учета теплового спада сказывается менее заметно (разница менее 5%). Лабораторные испытания показали, что максимальное отклонение измеренного тока от тока к. з., рассчитанного по предложенной методике, составляет не более 2 %.

5. Выбор параметров электросети 0,4 кВ (допустимого сечения кабеля по термической стойкости и минимальной длины кабельной трассы) с использованием предложенной методики вычисления тока к. з.; проведен анализ сравнения с другими аналогичными методиками выбора параметров электросети; установлено, что учет теплового спада может заметно влиять на минимальную длину трассы и минимальное сечение проводника по термической стойкости; так, например, при сечении кабеля 16 мм , мощности трансформатора 400 кВА и ПКС автоматического выключателя 10 кА минимальная трасса уменьшается в 3,2 раза.

6. Предлагаемая методика выбора защитной аппаратуры или выбора уставки аппаратуры для защиты воздушных линий от однофазных к. з. повышает надежность и бесперебойность электроснабжения. Для учета теплового спада тока к. з. в зависимости от времени срабатывания автоматических выключателей, предложена математическая модель времятоковых характеристик выключателей. Разработана методика выбора автоматических выключателей с учетом их времятоковых характеристик и теплового спада тока короткого замыкания для сельских электрических сетей. Новая методика позволяет уточнить выбор защитной аппаратуры. Например, при мощности трансформатора 400 кВА и сечении провода отходящей линии 50 мм неучет теплового спада тока к. з. показывает, что при расстоянии большем либо равном 325 м и номинальном токе 50 А выключатель типа ВА57-31 может быть применен, а с учетом теплового спада выключатель данного типа применять нельзя. С другой стороны, при расстоянии 150 м и номинальном токе 63 А, выключатель типа ВА57-35 может быть применен согласно предлагаемой методике и не может быть применен согласно методике, в которой тепловой спад учитывается за счет увеличения активного сопротивления проводника в 1,5 раза.

7. Предложенная методика выбора защитной аппаратуры позволяет снизить вероятность несрабатывания защитной аппаратуры при к. з. За счет этого снижается общий среднегодовой ущерб, причиненный в результате аварии не только самой линии, но и для потребителей электроэнергии. Например, для линии протяженностью 175 м, выполненной проводом марки А-50 при мощности питающего трансформатора 400 кВА, снижение годового ущерба составило 750 руб. Также сокращаются сроки окупаемости затрат на покрытие указанного ущерба. В условиях приведенного примера снижение сроков окупаемости составило немногим менее двух месяцев (55 дней).

1. Amendment No. 1 (1993-09) to 1.C Standard 364-4-61.

2. Application guide for calculation of shock-circuit currents in low voltage radial systems. Standard IEC, publication 781. - 1989. - 58 p.

3. Bennet W.F. Taksa Freeh Look of Arcing Faults. Power, 1969, vol. 113, № 2, p. 59-63.

4. El-Cady. Probabilistic short-circuit analysis by Monte Carlo simulations / -IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1983, vol. PAS-102, № 5, May.

5. IEC Standard 364-4-41. Electrical installations of buildings. Part 4: Protection for safety. Chapter 41: Protection against electric shock. 1992 10.

6. IEC Standard 364-6-61 (1984) / Initial Verification.

7. International Electrotechnical Comission. IEC Standard. Publication 865. Calculation of the effects of short-circuit currents. 1986.

8. Krieger, K.O. Die Voraussetzung zur Koordination der Kurschlussfestig-keit/K.O. Krieger Elektrie, 1972, № 10, S. 237 - 242.

9. Segatz, U. Der Einfluss der Lichtbogenspannung auf den Kurzschlussstrom/U. Segatz-ETZ-B, 1962, Jg. 14, № 19, S. 520-527.

10. Shier, A. Resistance of electrical fanet are in very high voltage networks/A. Shier//Electrical India, 1970, № 8.

11. Whitt, R.O. Tri ends and Practices in Cronnding using Statig de Vices, IEEE Ann. Text. Ind. Techn. Conf. Atlanta, Ga. 1972. New York, S. 7/1 7/2.12. www.dznva.ru13. www.el-kabel.ru14. www.gallacable.ru

12. Антипов, K.M. Последствия коротких замыканий в электроустановках / K.M. Антипов, Б.Н. Неклепаев; под общ. ред. А.Ф. Дьякова//Токи короткого замыкания в энергосистемах: тез. докл. Всерос. науч. конф М.: РАО ЕЭС России, 1995.

13. Басов, A.M. Электротехнология / A.M. Басов, В.Г. Быков, A.B. Лаптев, В.Б. Файн. М.: Агропромиздат, 1985. - 256 с.

14. Беляев, A.A. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ / A.A. Беляев. Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 176 с.

15. Беляев, A.B. Учет переходных сопротивлений при выборе защит и аппаратуры в сетях 0,4 кВ / A.B. Беляев, М.А. Шабад//Электрические станции. 1981.-№3.-С. 50-55.

16. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учеб. / Л.А. Бессонов. Изд. 10-е. - М.: Гардарики, 1999. - 638 с.

17. Бетехтина, Г. А. Учет теплового спада тока короткого замыкания при проектировании электрических сетей 0,4 кВ: науч.-практ. задачи Красноярской ж.д.//Тр. конф. / Г.А. Бетехтина, И.О. Егорушкин. Красноярск: ДИБЦ Красноярской ж.д., 2006. - С. 103 - 106.

18. Брон, О.Б. О токах короткого замыкания в мощных низковольтных сетях / О.Б. Брон//Электричество. 1959. - № 6. - С. 60-63.

19. Брон, О.Б. О токах короткого замыкания в мощных сетях напряжением до 1000 В / О.Б. Брон, Д.И. Шестиперов//Электричество. -1979. № 2. - С. 13 -17.

20. Бронштейн, Е. КамАЗ: год после пожара//Известия. 1994. - 13 апреля.

21. Будзко, И.А. Электроснабжение сельского хозяйства / И.А. Будзко, Т.Б. Лещинская, В.И. Сукманов. М.: Колос, 2000. - 536 с.

22. Бурсдорф, В.В. Открытые электрические дуги большой мощности / В.В. Бурсдорф//Электричество. 1948. - № 10. — С. 30 - 33.

23. Веников В.А. Теория подобия и моделирования / В.А. Веников. М.: Высш. шк., 1976.

24. Веников, В.А. Кибернетическое моделирование систем электроснабжения / В А. Веников, Ю.М. Тюханов//Электричество. 1990. — № 7. - С. 2-7.

25. Веников, В.А. Применение теории подобия для проектирования систем электроснабжения / В.А. Веников, Ю.М. Тюханов//Электричество. -1986.-№9. с. 8- 11.

26. Голубев, M.J1. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4 — 35 KB.//M.JI. Голубев. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 88 с.

27. ГОСТ 12.1.038. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов. М.: Изд-во стандартов, 1983. - 7 с.

28. ГОСТ 28249-89. Короткие замыкания в электроустановках. Методика расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ. — М.: Изд-во стандартов, 1993. 66 с.

29. ГОСТ 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках. Методика расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ. -М.: Изд-во стандартов, 1994. 42 с.

30. Долгодворов, В. Короткие замыкания/В. Долгодворов//Труд, 1992, 26 марта.

31. Егорушкин, И.О. Информатика. Алгоритмические языки. Основы программирования на алгоритмическом языке Turbo Pascal: учеб. пособие / И.О. Егорушкин//Краснояр. гос. аграр. ун-т. — Красноярск, 2001. — 121 с.

32. Егорушкин, И.О. О программном обеспечении для выбора сечения проводов и кабелей в сетях до 1000 В / И.О. Егорушкин//Вестник КрасГАУ. -2002.-№8.-С. 91-93.

33. Егорушкин, И.О. Совершенствование методов расчета токов короткого замыкания в сетях до 1000 В / И.О. Егорушкин // прил. к Вестнику КрасГАУ. 1999.-№4.-С. 52-54.

34. Егорушкин, И.О. Учет термической стойкости проводников при выборе элементов электрических сетей до 1000 В / И.О. Егоруш-кин//Промышленная энергетика. 1998. - № 8. - С. 31 — 33.

35. Егорушкин, И.О. Выбор автоматических выключателей для защиты сельских электрических сетей 0,4 кВ с учетом допустимого времени отключения / И.О. Егорушкин, Л.П. Костюченко//Вестник КрасГАУ; Краснояр. гос. аграр. ун-т. 2007. - Вып. 5. - С. 191 - 197.

36. Егорушкин, И.О. Применение ЭВМ для решения технико-экономических задач / И.О. Егорушкин, Я.А. Кунгс// Электротехника и экономика: прил. к Вестн. КрасГАУ. Спец. вып. Красноярск, 2002. - С. 119 - 123.

37. Егорушкин, И.О. Выбор автоматических выключателей с учетом допустимого времени отключения / И.О. Егорушкин, Л.П. Костючен-ко//Энергоэффективность систем жизнеобеспечения города: мат-лы 8-й Всерос. науч.-практ. конф. Красноярск, 2007. - С. 261 - 265.

38. Железко, Ю.С. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: рук-во для практ. расчетов / Ю.С. Железко, A.B. Артемьев, О.В. Савченко. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. - 280 с.

39. Жохов, Б.Д. Оценка токов короткого замыкания в сетях до 1000 В с учетом электрической дуги / Б.Д. Жохов, Е.Ю. Пироженко, Ю.М. Тюха-нов//Промышленная энергетика. 1995. - № 11. - С. 20 - 22.

40. Жуков, В.В. Изменение параметров воздушных линий при коротких замыканиях / В.В. Жуков//Электрические станции. 2000. - № 5. - С. 44-51.

41. Жуков, В.В. Расчет токов коротких замыканий в электроустановках, питаемых от аккумуляторных батарей /В.В. Жуков//Электрические станции. 1996. - № 9. - С. 29 - 35.

42. Жуков, В.В. Расчет токов короткого замыкания с учетом изменения параметров короткозамкнутой цепи /В.В. Жуков//Электрические станции, 2000.-№6.-С. 36-42.

43. Жуков, В.В. Электродинамическое и термическое действие токов короткого замыкания в системе с гибкими проводниками / В.В. Жуков/Электричество. 1993. - № 6. - С. 13 - 20.

44. Жуков, В.В. Расчет сопротивлений открытой электрической дуги / В.В. Жуков, А. Дала//Электричество. 1990. - № 1. - С. 29 - 34.

45. Жуков, B.B. Сопоставление существующих методов проверки коммутационных электрических аппаратов на термическую стойкость / В.В. Жуков, И.П. Крючков, Ю.П. Кузнецов, Б.Н. Неклепаев//Электрические станции. 1996. - № 8. - С. 38 - 46.

46. Жуков, В.В. Сравнительный анализ методов расчета токов КЗ в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ / В.В. Жуков, И.П. Крючков, Ю.П. Кузнецов, Б.Н. Неклепаев//Электрические станции. -1996.-№ 6.-С. 41 -51.

47. Зайцев, H.JI. Экономика промышленного предприятия: учеб./ H.JI. Зайцев. — Изд. 5-е, перераб. и доп. -М.: ИНФРА-М, 2004. 429 с.

48. Инструкция по проектированию силового и осветительного электрооборудования промышленных предприятий СН 357-77. М.: Госстрой СССР, 1977.-35 с.

49. Каганов, ИЛ. Курсовое и дипломное проектирование / И.Л. Каганов. Изд. 3-е, перераб. и доп. -М.: Агропромиздат, 1990.-351 е.: ил.

50. Карякин, Р.Н. Научные основы концепции электробезопасности жилых зданий / Р.Н. Карякин//Промышленная энергетика. 1995. - № 5. - С. 29-34.

51. Кудрявцев, И.Ф. Электрический нагрев и электротехнология / И.Ф. Кудрявцев, В.А. Карасенко. -М.: Колос, 1975. 384 с.

52. Меньшов, Б.Г. Определение эквивалентных параметров питающей сети для расчета тока короткого замыкания узла нагрузки / Б.Г. Меньшов, М.С. Ершов, A.B. Егоров//Электричество. 1993. - № 10. - С. 19 - 22.

53. Мисула, В.П. Выбор сечений кабельных линий 0,4 кВ с помощью программируемого калькулятора / В.П. Мисула, В.В. Хова-нець//Промышленная энергетика. 1993. - № 4. - С. 26 - 27.

54. Мудров, А.Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль / А.Е. Мудров. Томск: МП "РАСКО", 1991. - 272 с.

55. Неклепаев, Б.Н. Анализ системы информации о коротких замыканиях в электроэнергетических системах / Б.Н. Неклепаев, A.A. Востросаб-лин//Промышленная энергетика. 1992. - № 6. - С. 26 - 29.

56. Неклепаев, Б.Н. Вероятностные характеристики коротких замыканий в энергосистемах/Б.Н. Неклепаев, A.A. Востросаблин//Электричество. — 1999.-№ 8.-С. 15-23.

57. Неклепаев, Б.Н. Статистическая вероятность возникновения коротких замыканий в энергосистемах/Б.Н. Неклепаев, A.A. Востросаб-лин//Электрические станции. -1994. № 7. - С. 51 - 54.

58. Неклепаев, Б.Н. Фактор риска при коротких замыканиях / Б.Н. Неклепаев, A.A. Востросаблин//Токи короткого замыкания в энергосистемах: тез. докл. Всерос. науч. конф. -М.: РАО ЕЭС России, 1995.

59. Новожилов, А.Н. Метод численного моделирования эксплуатационных и аварийных режимов работы асинхронного двигателя / А.Н. Новожилов/^ лектричество. 2000. - № 5. - С. 37 - 41.

60. Новожилов, А.Н. Определение токов однофазного замыкания обмотки статора асинхронного двигателя на землю / А.Н. Новожилов/^ лектричество. 2001. - № 11. - С. 41 - 44.

61. Автоматические выключатели. Номенклатурный каталог / ОАО Дивногорский завод низковольтных автоматов ДЗНВА 1-2005. —153 с.

62. Поликарпов, Е.А. Об экономически целесообразном сечении электрических проводников в сетях промышленных предприятий / Е.А. Поликар-пов//Промышленная энергетика. 1992. - № 2. - С. 16-17.

63. Пособие по проверке городских и поселковых электрических сетей (к ВСН 97-83). Гипрокоммунэнерго, МНИИТЭП. М.: Стройиздат, 1987. -208 с.

64. Поспелова, Т.Г. Учет показателей энергосбережения при проектировании развития электроэнергетических систем/Т.Г. Поспелова, Ю. Ха-сан//Электричество. 1996. - № 9. - С. 2 - 9.

65. Правила устройства электроустановок Текст.: Все действующие разделы ГТУЭ-6 и ПУЭ-7. 7-й выпуск. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. - 854 с.

66. Проектирование кабельных сетей и проводок / Под общ. редакцией Г.Е. Хромченко. М.: Энергия, 1980. - 384 с.

67. Рекомендации по экономической оценке ущербов, наносимых сельскохозяйственному производству отказами электрооборудования. — М.: ВИ-СЭХ, 1987.-33 с.

68. Роденберг, Р. Эксплуатационные режимы электротехнических систем и установок/Р. Роденберг. Д.: Энергия, 1981.

69. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования / Под ред. Б.Н. Неклепаева. — М.: НЦ ЭНАС, 2001. —152 с.

70. Солдатов, В.Ф. Оценка сопротивления дуги при однофазном замыкании на землю/В.Ф. Солдатов, В.П. Кобазев, A.A. Чупайленко//Электрические станции. 1996. - № 8. С. 47 - 48.

71. Справочник по проектированию линий электропередачи / Под ред. М.А. Реута и С.С. Рокотяна. М.: Энергия, 1971. - 288 с.

72. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / Под ред. Ю.Г. Барыбина. М.: Энергоатомиздат, 1991. — 464 с.

73. Справочник по проектированию электросетей и электрооборудования / Сост.: ПИ. Афанасьев, В.А. Антонов, Ю.Г. Барыбин и др.; под ред. В.И. Круповича и др. -Изд. 3-е, перераб. и доп. -М.: Энергоиздат, 1981.-406 с.

74. Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. В.И. Круповича и др. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 456 с.

75. Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропередачи и сетей / Под ред. Я.М. Болыпама, В.И. Круповича, M.JI. Самовера. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Энергия, 1974. - 695 с.

76. Тюханов, Ю.М. Оценка границ устойчивости автоматических выключателей 0,4 кВ с учетом термического действия тока / Ю.М. Тюханов, И.О. Егоруш-кин. Красноярск: КрасГАСА, 1997. - С. 7.

77. Тюханов, Ю.М. Учет нагрева проводников токами короткого замыкания при выборе защитных аппаратов в сетях до 1 кВ/ Ю.М. Тюханов, И.О. Егорушкин//Промышленная энергетика. — 1997. № 8. - С. 38 - 39.

78. Ульянов, С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах / С.А. Ульянов. М.: Энергия, 1964. - 704 с.

79. Усихин, В.Н. Защита однофазных коротких замыканий на землю на стороне 0,4 кВ вблизи цехового трансформатора: инструкт. указ. по проектированию электр. пром. установок / В.Н. Усихин Тяжпромэлектропроект. -М.: Энергия, 1978, № 2.

80. Усихин, В.Н. Комплексная оценка системы цехового электроснабжения / В.Н. Усихин//Электричество. 2002. - № 1. - С. 25 - 31.

81. Усихин, В.Н. О влиянии нагрузки на токи КЗ в электроустановках переменного тока до 1 кВ / В.Н. Усихин//Промыпшенная энергетика. — 2001. № 1.

82. Усихин, В.Н. О предельных длинах электрических сетей по условию отключения однофазных коротких замыканий / В.Н. Уси-хин//Промышленная энергетика. 1991. - № 8. - С.

83. Усихин, В.Н. Об оценке сопротивления электрической дуги при расчетах короткого замыкания в сетях напряжением до 1000 В/В.Н. Уси-хин//Электрические станции. 1994. - № 7. - С. 55 - 57.

84. Усихин, В.Н. Об учете электрической дуги в расчетах токов короткого замыкания в сетях до 1000 В / В.Н. Усихин/Шромышленная энергетика. -1994.-№5.-С. 27-32.

85. Усихин, В.Н. Оценка оптимальности системы промышленного электроснабжения / В.Н. Усихин/Шромышленная энергетика. 1994. - № 2. - С. 12-15.

86. Усихин, В.Н. Оценка погрешности электротехнических расчетов в системах цехового электроснабжения / В.Н. Усихин//Электричество. — 2000. — №9.-С. 32-37.

87. Усихин, В.Н. Применение теории подобия при проектировании систем цехового электроснабжения промышленных предприятий/В.Н. Уси-хин//Электричество. 1992. - № 5. - С. 43 - 45.

88. Усихин, В.Н. Проверка надежности срабатывания защитных аппаратов при однофазных токах короткого замыкания: инструкт. указ. по проектированию электр. пром. установок / В.Н. Усихин Тяжпромэлектропроект. -М.: Энергия, 1976, № 12.

89. Усихин, В.Н. Экономическая оценка выбора защитных аппаратов и токопро-водов по режиму короткого замыкания в сетях напряжением до 1 ООО В / В.Н. Усихин//Известия вузов. Энергетика. 1991. - № 10. - С. 111-118.

90. Федоров, A.A. Основы электроснабжения промышленных предприятий /

91. A.A. Федоров. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Энергия, 1972. - 416 е.: ил.

92. Фишман, B.C. Короткое замыкание: пожара можно избежать / B.C. Фиш-ман//Новости электротехники. 2005. - № 2.

93. Хайн, М. О вероятностных и статистических характеристиках токов коротких замыканий в системах электроснабжения / М. Хайн, A.A. Глазу-нов//Электричество. 1980. - № 1. - С. 5 — 11.

94. Цугленок Н.В. Энергосберегающие технологии освещения и облучения: учеб. пособие / Н.В. Цугленок, Я.А. Кунгс, Н.Б. Михеева. Красноярск: КрасГАУ, 2000. - 174 с.

95. Шелков, Е.А. Расчет нагрева проводников при коротком замыкании / Е.А. Шелков//Электрические станции. 1975. - № 4. — С. 59 - 62.

96. Щербаков, Е.Ф. О токах короткого замыкания в сетях напряжением до 1000 В / Е.Ф. Щербаков, В.М. Петров, Д.С. Александров/Шромышленная энергетика, 1996. № 5. - С. 18 - 22.

97. Шиша, М.А. Учет влияния электрической дуги на ток КЗ в сетях напряжением до 1 кВ переменного и постоянного тока/ М.А. Шиша//Электрические станции. 1996. - № 11. - С. 49 - 55.

98. Электрические системы. Электрические сети: учеб. для электроэнерг. спец. вузов / В.А. Веников, A.A. Глазунов, JI.A. Жуков и др.; под ред. В.А. Веникова,

99. B.А. Строева. Изд. 2-е., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1998. - 511 с.

100. Электротехнический справочник. Производство, передача и распределение электрической энергии / Под общ. ред. В.Г. Герасимова и др. гл. ред. А.И. Попов. — Изд. 8-е, испр. и доп. М.: МЭИ, 2002. - 964 с.