2020-01-14
134
Рис.11. Фрагмент сети для расчёта токов к.з.
Составим схему замещения.
Рис. 12. Схема замещения сети.
Схема сети имеет два уровня напряжения 10 и 0,38 кВ, поэтому расчёты будем проводить в именованных единицах. Так как большинство токов к.з.,подлежащих определению, находятся на напряжении 0,38 кВ, приведём все сопротивления к напряжению Uср=0,4 кВ.
Определим параметры схемы замещения, сеть 10 кВ и трансформаторы:
Сеть 0,4 кВ от ТП-1:
Сеть 0,4 кВ от ТП-2:
Наиболее удалённый потребитель ВЛ-2, отходящий от ТП-2, жилой двухквартирный дом - расстояние 220м:
Расчёт трёхфазного к.з. в сети 10 кВ.
Определим ток к.з. на шинах низкого напряжения (10,5 кВ) ГПП:
Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:
Ток двухфазного к.з.:
Ударный ток:
,
где Ку=1,95 в силу того, что активное сопротивление практически равно нулю.
1. Определение тока к.з. в точке К-1:
Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:
Ток двухфазного к.з.:
Ударный ток:
,
где 
2. Определение тока к.з. в точке К-2:
Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:
Ток двухфазного к.з.:
Ударный ток:
,
где 
3. Определение тока к.з. в точке К-3:
Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:
Ток двухфазного к.з.:
Ударный ток:
,
где 
Расчёт токов к.з. в сети 0,4 кВ от ТП-1.
4. Определение тока к.з. в точке К-4:
Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:
Ток двухфазного к.з.:
Начальное значение периодической составляющей тока к.з. при учёте сопротивления дуги:
где 
Значение тока при дуговом к.з.:
Максимальный ударный ток:
,
где 
Ударный ток при дуговом к.з.:
где 
Влияние асинхронных двигателей цеха №1 приближённо учитывается следующим образом. Небольшое расстояние от шин 0,4 кВ ТП-1 до электроприёмников цеха №1 позволяет отказаться от учёта сопротивлений в цехе №1. Тогда:
Ударный ток составит величину:
Как видно, влияние тока асинхронных двигателей цеха №1 на ударный ток незначительно (около 10%).
5. Определение тока к.з. в точке К-5:
Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:
Ток двухфазного к.з.:
Ударный ток:
,
где 
Расчёт однофазного к.з. в точке К-5.
Первый подход: Сопротивления нулевой последовательности из [6,табл.31]
Второй подход:
где 
Учитывая то обстоятельство, что приведённые значения сопротивлений сети 10 кВ значительно меньше таковых в сети 0,4 кВ, при определении токов к.з. можно пренебречь сопротивлениями сети высокого напряжения. Тогда расчёт значительно упростится. Полное сопротивление току однофазного к.з. для трансформаторов марки ТМ-630/10 при соединении обмоток Y/Y0 составляет:
Более точное значение было равно 5,48кА.
6. Определение тока к.з. в точке К-6 (шины РП-5 – цех №2):
Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:
Ток двухфазного к.з.:
Ударный ток:
,
где 
Мощность самого крупного асинхронного двигателя в цехе №2 равна 22 кВт, cosφ=0,65:
Ударный ток составит величину:
Как видно, влияние тока асинхронных двигателей цеха №2 на ударный ток незначительно (4,32%).
Расчёт однофазного к.з. в точке К-6 по упрощённой методике:
Тогда:
Если схема соединения обмоток трансформатора была ∆/Y0,то
Поэтому достаточно часто способ соединения обмоток трансформаторов используют для отстройки чувствительности автоматов и предохранителей.
Определим влияние дуги на значение тока однофазного к.з. при дуговом к.з.:
Сопротивление петли при учёте сопротивления дуги:
Тогда:
т.е. влияние учёта сопротивления дуги на ток к.з. незначительно и в дальнейших расчётах при выборе защитной аппаратуры можно пользоваться только величиной металлического тока однофазного к.з.
Расчёт токов к.з. в сети 0,4 кВ от ТП-2.
7. Определение тока к.з. в точке К-7 (шины НН ТП-2):
Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:
Ток двухфазного к.з.:
Максимальный ударный ток:
,
где 
Влияние асинхронного двигателя, установленного на объекте №5 (точка К-8), на ток к.з. в точке К-7 незначительно в силу того, что сопротивления «плеч» практически одинаковы, а мощность системы (SТ.ГПП=10000 кВА) многократно превышает мощность асинхронного двигателя (РДВ=30 кВт).
8. Определение тока к.з. в точке К-8 (шины РП электроприёмника №5):
Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:
Ток двухфазного к.з.:
Максимальный ударный ток:
,
где 
Влияние асинхронного двигателя, установленного на шинах, где произошло к.з. (точка К-8), приближённо можно оценить следующим образом. Принимаем сопротивление от асинхронного двигателя до точки К-8 равным нулю.
Номинальный ток двигателя:
Ударный ток составит величину:
Как видно, влияние тока асинхронного двигателя, расположенного в свиноводческой ферме на ударный ток незначительно.
Приведём расчёт однофазного к.з. в точке К-8 по упрощённой методике.
Для трансформатора ТМ-160 (∆/Y0) подстанции ТП-2 полное сопротивление токам однофазного к.з. равно: 
Сопротивление петли:
Ток однофазного к.з.: 
9. Определение тока к.з. в точке К-8 (наиболее удалённый жилой дом):
Начальное значение периодической составляющей тока при металлическом к.з.:
Ток двухфазного к.з.:
Максимальный ударный ток:
,
где 
Сопротивление петли:
Ток однофазного к.з.: 
Для удобства дальнейшего использования полученных результатов расчёта токов к.з., сведём их в одну таблицу.
Таблица 19.
| Элемент сети, точка к.з. | I(3)к,кА | i(3)уд,кА | I(1)к,кА | I(2)к,кА |
| Шины НН (10,5 кВ) ГПП (К-0) | 9,98 | 27,57 | – | 8,64 |
| Шины 10 кВ ТП-1 (К-1) | 4,84 | 7,939 | – | 4,19 |
| Шины 10 кВ ТП-2 (К-2) | 1,3 | 1,89 | – | 1,125 |
| Шины 10 кВ ТП-3 (К-3) | 1,24 | 1,8 | – | 1,07 |
| Шины 0,4 кВ ТП-1 (К-4) | 26,45/16,48 | 57,7/24,58 | – | 22,9 |
| Шины 0,38 кВ РП-1 (К-5) | 12,93 | 18,72 | 4,78–5,84 | 11,2 |
| Шины 0,38 кВ РП-5 (К-6) | 4,64 | 6,54 | 2,12 | 4,02 |
| Шины 0,4 кВ ТП-2 (К-7) | 4,51 | 7,84 | – | 3,9 |
| КЛ №1 0,38 кВ ТП-2 (К-8) | 2,73 | 3,92 | 1,81 | 2,4 |
| ВЛ №2 0,38 кВ ТП-2 (К-9) | 1,56 | 2,36 | 1,29 | 1,4 |
