Расчет токов короткого замыкания в сети напряжением 10 кВ

 

Распределительный пункт (РП) примем в расчете как систему с током трехфазного КЗ I_{к. с} ⁽³⁾ =4,5 кА.

Определим параметры схемы замещения.

Реактивное сопротивление системы определяется по формуле:

 

, Ом, (8.1)

 

где U_{ср -} среднее напряжение, кВ;

I_{к. с} ^{(3) -} ток трехфазного КЗ на стороне 10 кВ, кА.

Активное сопротивление для кабельных линий определим по выражению:

 

, Ом, (8.2)

 

где R_{o. w -} удельное активное сопротивление, Ом/км;

l - длина линии, км.

Реактивное сопротивление кабельных линий определим по выражению:

 

, Ом, (8.3)

 

где  - удельное активное сопротивление, Ом/км;

l - длина линии, км.

Полное сопротивление кабельной лини:

 

, Ом. (8.4)

 

Пример расчета для линии W1:

Активным сопротивлением системы пренебрегаем.

 

 (Ом);

 (Ом);

 (Ом);

 (Ом).

 

Параметры остальных линий рассчитываются аналогично. Результаты расчетов приведены в табл.8.1.

 

Таблица 8.1

Параметры схемы замещения

Элемент	R0, Ом/км	Х0, Ом/км	L, км	R, Ом	Х, Ом	Z, Ом
Система	-	-	-	-	1,34	1,34
W1	0, 208	0,078	0,439	0,091	0,034	0,098
W2	0,261	0,08	0,439	0,115	0,035	0,120
W3	0,329	0,081	0,324	0,107	0,026	0,110
W4	0,447	0,082	0,384	0,172	0,031	0,175
W5	0,625	0,085	0,378	0,236	0,032	0,238
W6	0, 208	0,078	0,43	0,089	0,034	0,096
W7	0,261	0,08	0,378	0,099	0,030	0,103
W8	0,329	0,081	0,384	0,126	0,031	0,130
W9	0,447	0,082	0,324	0,145	0,027	0,147
W10	0,625	0,085	0,439	0,274	0,037	0,277

 

Расчетная схема и схема замещения для расчета токов короткого замыкания представлена на рис.8.1.

 

 

Рис. 8.1 - Расчетная схема и схема замещения

 

Рассчитаем токи трехфазного КЗ в точках, обозначенных на рис.8.1

Расчет будем вести по методике, изложенной в [9]

Ток трехфазного КЗ рассчитывается по формуле:

 

, кА, (8.5)

 

где х_{Σ -} реактивное сопротивление до точки КЗ, Ом;

R_Σ - активное сопротивление до точки КЗ, Ом.

Ударный ток рассчитывается по формуле:

 

, кА, (8.6)

 

где К_{у -} ударный коэффициент, который находится по формуле:

 

, (8.7)

 

где Та - постоянная времени переходного процесса [9].

 

, (8.8)

 

где Х - реактивное сопротивление контура, образованного КЗ, Ом;

ω - угловая частота (ω =314 при частоте питающей сети 50 Гц);

R - активное сопротивление контура, образованного КЗ, Ом.

Ток двухфазного КЗ рассчитывается по формуле:

 

, кА (8.9)

 

где I_к ^{(3) -} ток трехфазного короткого замыкания.

Для сети 10 кВ необходимо рассчитать емкостной ток замыкания на землю.

Емкостной ток замыкания на землю рассчитаем по формуле:

 

, А, (8.10)

 

где L_{к -} общая длина электрически связанных кабельных линий, км;

L_{в -} общая длина электрически связанных воздушных линий, км.

В нашем случае воздушных линий нет. Если емкостной ток замыкания на землю меньше 20 А, то компенсация емкостного тока не требуется.

Пример расчета для точки К1:

 

 (кА);

;

;

 (кА);

 (кА);

 (А).

 

Компенсация емкостного тока не требуется, т.к.1,964 А < 20 А.

Для других точек КЗ расчет аналогичен. Результаты расчетов представлены в табл.8.2.

 

Таблица 8.2

Результаты расчета токов КЗ в сети 10 кВ

Точка КЗ	Iк (3), кА	Iк (2), кА	iy, кА
К1	4,40	3,81	11,28
К2	4,06	3,51	10,13
К3	3,78	3,28	9,31
К4	3,41	2,96	8,30
К5	3,01	2,61	7,29
К6	4,40	3,81	11,30
К7	4,10	3,55	10,30
К8	3,78	3,27	9,31
К9	3,46	3,00	8,45
К10	2,99	2,59	7,25