Расчет токов КЗ в сети напряжением до 1000 В.

В проекте принята система с заземленной нейтралью при U до 1000 в. В этой системе могут происходить 3-х фазные, 2-х фазные и 1 фазные к.з. Для дальнейших расчетов необходимы трехфазные и однофазные токи к.з.

Для расчета токов к.з. составляем расчетную схему. (См. рис.6, ''Схема питания цеха №1''.)

Расчет тока к.з. трехфазного - и однофазного - проводим методом именованных единиц (с учетом активного и реактивного сопротивления всех участков сети. Для однофазного к.з. – методом петли фаза – ноль).

 

 

Расчетная схема:

 

Рисунок 11 – Схема к расчету однофазных токов КЗ

Указания:

Исходя из схемы на Рис. 11 токи к.з. соотносятся между собой: I_К1 > I_К2 > I_К3 > I_К4 , т.е. на одной ступени напряжения, чем дальше от источника, тем меньше должен быть ток к.з.

Порядок расчета:

Ток к.з. для любой точки зависит от напряжения U_ном. и сопротивления до точки к.з. Х и R. Если расстояние между точками к.з. меньше 10 м, то токи к.з. на этих точках можно считать примерно равными.

= ; = * , [А].

1. Активное сопротивление трансформатора.

R_т = , Ом, где

Где,

Р_к – потери меди в трансформаторе (Р_к.з.), Вт.;

- номинальный ток вторичной обмотки трансформатора, А.

 

2. Реактивное сопротивление трансформатора:

Х_т = , Ом.,

где U_к - напряжение к.з. тр-ра, %;

- номинальная мощность тр-ра, кВА.;

U_{2 ном.} – ном. напряжение вторичной обмотки тр-ра [кВ.]

Таким образом, расчет сводится к нахождению активного и реактивного сопротивлений (R и Х) до каждой точки к.з.(в том числе: R и Х питающего тр-ра).Расчет завершается оформлением таблицы (по форме табл. 6).

Таблица 6 - Токи к.з. в сети напряжением до 1000 В.

Точка к.з.	Uном., кВ.	Сопротивление до точки к.з., Ом
активное,R	Реактивное, Х
К1	0,69	0,016	0,02
К2	0,69	0,057	0,016

Примечание:

Расчет однофазных токов к.з. в сети напряжением до 1000 в. с заземленной нейтралью проводим с целью проверки в дальнейшем чувствительности защиты от однофазных замыканий на землю (корпус).

К_ч =

Расчет ведем путем определения сопротивления петли фаза – ноль (Zп.ф.н.), которая состоит из:

§ одной фазы вторичной обмотки трансформатора; Z

§ фазного провода от трансформатора до точки к.з.; Z_ф

§ переходного сопротивления автоматов; Z_а

§ нулевого провода от точки к.з. до трансформатора; Z_н (см. рис. 14)

= Z + Z_ф + Z_н + Z_а

= ,

Рисунок 12 – Пример схемы для расчета тока КЗ методом петли фаза-ноль

Пример:

Определить ток однофазного к.з. для точки К9 (см. рис. 12): Трансформатор ТМ-630/10/0,69; номинальный ток автоматов: (а₁- на 200 А., а₂-на 100 А), марки, сечения и длины кабелей известны:

1. Сопротивление до точки К9 по методу петли фаза-ноль:

Z₉= Z + Zа1+ Zа2+Zф+ Zн

1.1. Z - находим по таблице 3 приложения. Z =0,042 Ом. – для напряжения 0,4 кВ.; для напряжения 0,69 кВ. – увеличиваем в 3 раза. Z =0,042* 3=0,126 Ом.;

1.2. Сопротивление автоматов (по таблицам приложения):

Z_а1=0,0006 Ом.; Z_а2=0,00075 Ом.;

1.3. Сопротивления фазного и нулевого проводников (жил кабеля) определяем по таблице 7 приложения для алюминиевых кабелей с 4 жилами:

- магистральный кабель: 3x70+1x35; L=15м.; Z_М.К.=1,59х 15=23,8 мОм.;

- групповой кабель: 3x25+1x16; L=25 м.; Z_Г.К.=3,7х 25=92,5 мОм.= 0,0925 Ом.;

- одиночный кабель: 3x10+1x6; L=12 м.; Z_О.К.=9,88х 12=118 мОм.=0,118 Ом.

1.4. Полное сопротивление петли фаза-ноль для точки К9:

Z₉= Z + Z_а1+ Z_а2+ Zф + Zн = 0,126+0,0006+0,00075+0,0238+0,0925+0,118 = 0,28 Ом.

1.5. Однофазный ток к.з.: А., аналогично вычисляются токи КЗ для других точек.