Аналитический расчет токов КЗ в аварийной цепи 0,4 кВ

Трансформатор мощностью S_н= 400 кВА питается от системы мощностью S_кз= 580 МВА, которая соединена со сборкой 0, 4 кВ алюминиевыми шинами (50х5) мм².Общая длина шин от выводов тр-ра до автоматических выключателей отходящих линий – 15м. Шины расположены в одной плоскости, расстояние между ними - 240м. На стороне 0, 4 кВ трансформатора установлен рубильник Р на 1000 А, на отходящих линиях автоматические выключатели АВ на 200 А и трансформатор тока 200/5. Воздушная линия ВЛ длиной 1115 м выполнена алюминиевым проводом сечением (3х25+1х16) мм² и соединена со сборкой 0, 4 кВ алюминиевым кабелем длиной 20м, сечением (3x25+1x16) - в аллюминиевой оболочке.

Sкз =580 МВА     Sн = 400 кВА     L=20 м q=(3х25+1х16)мм2   L=1115 м q=(3х25+1х16)мм2   Рисунок 4.1Схема сети 0, 4 кВ

Рисунок 4.2 Схема замещения сети 0, 4 кВ

По [П.10, 3] активное сопротивление шин r=0, 142∙ 15=2, 12 мОм; индуктивное – x=0, 2∙ 15=3 мОм.

Найдем сопротивление системы:

(4.1)

где - средненоминальное напряжение ступени, на которой находится точка КЗ, кВ

- мощность КЗ системы, кВА

Активное и индуктивное сопротивление понижающего трансформатора в мОм, приведенные к ступени низшего напряжения примем по справочным данным, которые приведены в [П10, 3]

Сопротивление кабелей и проводов воздушной линий, сопротивление рубильника, шины, автомата и трансформатора тока рассчитываем по данным приведенным в [П10, 3] и заносим в таблицу 4.1

Определим сопротивление прямой последовательности отходящей линии:

(4.2)

(4.3)

где – длина линии, м

x_уд и r_{уд ­ ­}- удельное сопротивление прямой последовательности, мОм/м

X_(1)вл= 1115·0, 094=104, 81 мОм

R_(1)вл= 1115·0, 74=825, 1 мОм

Сопротивления нулевой последовательности воздушной линии определяем по формулам [с. 143, 4]:

X_(0)вл = 3·X_(1)вл= 3·104, 81=314, 43 мОм

R_(0)вл= R_(1)вл = 825, 1 мОм

Аналогично для кабельной линии

X_(1)кл=20·0, 084=1, 68 мОм

R_(1)кл=20·2, 4=48 мОм

Сопротивление нулевой последовательности кабельной линии определяем по формулам

(4.4)

(4.5)

где , – удельное сопротивление нулевой последовательности, мОм/м

по данным [П10, 3]

X_(0)кл=20·1, 68=7 мОм

R_(0)кл=20·2, 2=44 мОм

Сопротивление нулевой последовательности остальных элементов схемы определяем по данным [П10, 3]

Результаты расчетов сопротивлений всех элементов заносим в таблицу 4.1

Таблица 4.1 Сопротивление элементов цепи 0, 4 кВ

Рассчитаем ток трехфазного КЗ в конце воздушной линии:

(4.6)

X_{Σ 1}, R_{Σ 1} – индуктивное и активное сопротивление прямой последовательности.

	400·103	=259, 0 А
127, 752 + 882, 362

Рассчитаем ток однофазного КЗ в конце воздушной линии:

(4.7)

где и – суммарные активные и индуктивные сопротивления прямой последовательности цепи до точки КЗ, мОм;

и – то же нулевой последовательности, мОм.

	·400·103	=250, 5 А
(2·882, 36 + 927, 26)2+(2·127, 75 +379, 13)2

Литература

1. С.М.Силюк, Л.Н.Свита, В.А.Булат. Методическое пособие по дисциплине “Переходные процессы в электрических системах” – Минск 2004

2. С.М.Силюк, Л.Н.Свита. Электромагнитные переходные процессы. – Минск 2000.

3. С.А. Ульянов Электромагнитные переходные процессы. – М.: Энергия, 1970

4. В.В. Жуков. Короткие замыкания в электроустановках напряжением до 1 кВ. – Москва, Издательство МЭИ, 2004г.