10 Розрахунок струмів короткого замикання для високовольтної та низьковольтної мережі

Схема, для якої будемо вести розрахунки струмів КЗ, показана на рис.10.1

Рис.10.1 До розрахунку струмів КЗ

10.1 Розрахунок струмів КЗ для високовольтної мережі

Стале значення величини струму КЗ для точки К1 визначається виразом:

,

де = 150 кВА;

- номінальна напруга низьковольтної мережі (на 5% більше від ):

= 1,056=6,3 кВ

Ударний струм КЗ обчислюється за формулою:

і_уд=2,55^.І_кз1 (10.1)

і_уд=2,55^.9,897=25,237 кА

Розрахунковий струм трансформатора визначається за формулою:

,

де U=6 кВ;

S_p=1014,48 кВА

По розрахунковому струму по [1] (дод. З) вибираємо стандартне значення перерізу F=16 мм² та кабель ААШв-10-(3 16), І_доп=60А: КЛ1.3 (КЛ1.4).

Для точки К2 розрахунок струму КЗ ведеться у відносних базисних одиницях. В якості базиних умов приймаємо:

S_б=175 МВА;

U_б =10,5 кВ;

І_б=

Реактивний опір системи у відносних базисних одиницях:

Довжина кабелю:

l_k = L_уд^. К_пр,

де L_уд – віддаленість насосної станції від джерела живлення,

L_від =350 м;

К_пр – коєфіцієнт провисання, К_пр = 1,05.

l_k = 0,35  1,05 = 0,368 км

Реактивний опір лінії у відносних базисних одиницях:

,

де х_о – питомий реактивний опір, х_о = 0,08 Ом/км;

Активна складова опору у відносних базисних одиницях розраховується по формулі:

,

де - провідність матеріалу провідникадля алюмінію, = 32 м/Оммм²;

F- стандартний переріз силової жили кабелю, F = 16 мм²;

Повний опір:

,

де - сума активної складової опору, ;

- сума реактивних опорів лінії та системи у відносних базисних одиницях:

= ;

Струм КЗ визначається:

,

де повний опір -

базісний струм -

Ударний струм КЗ обчислюється за формулою (10.1):

і_уд=2,55^.6,29=16,04 кА

10.2 Розрахунок струмів КЗ для низьковольтної мережі

В низьковольтній мережі враховуються всі дрібні опори, і повний опір:

, (10.2)

де - квадрат суми активної складової опору

, (10.3)

де - активна складова опору трансформатора;

- активна складова опору автомата, згідно [6] (дод.К)

= 0,65 мОм;

- активна складова опору перемички, згідно [6] (дод. И, табл.17):

0,085 мОм;

- активна складова опору трансформатора струму, згідно [6] (дод. И, табл..20): =0,05 мОм;

- активна складова опору шини,

= ,

де - питомий активний опір шини, згідно [6]

l – довжина шини, l = 0,6 м

= 0,30,6 = 0,18 мОм

Номінальний струм вторинної обмотки трансформатора:

,

де S_н = 1000 кВА – номінальна потужність трансформатора;

U_нн = 0,4 кВ – номінальна напруга на низьковольтній стороні трансформатора;

Активна складова опору трансформатора:

,

де -втрати КЗ трансформатора, кВт;

Підставляємо значення у формулу (10.3):

1,92+0,65+0,18+0,05+50,085=3,225 мОм

- квадрат суми реактивних опорів.

(10.4)

де - реактивна складова опору трансформатора;

- реактивна складова опору автомата, згідно [6] (дод.К):

= 0,17 мОм;

- реактивна складова опору трансформатора струму, згідно [6]

(дод. И, табл. 20): = 0,04 мОм;

- реактивна складова опору шини

= ,

де - питомий реактивний опір шини, згідно [3]

l – довжина шини, l = 0,6м

= 0,170,6 = 0,084 мОм

Повний реактивний опір трансформатора:

, (10.5)

де - активна складова опору трансформатора,

- загальний опір трансформатора;

,

де e_кз - напруга КЗ трансформатора, e_кз =U_к = 8 %;

Повний реактивний опір трансформатора згідно (10.5):

Підставивши значення у формулу (10.4), отримаємо:

Повний опір згідно (10.2):

Струм КЗ в точці К3 визначається:

,

де - напруга холостого ходу вторинної обмотки трансформатора

=1,05U_н

=1,05^.0,38=0,4 кВ

Ударний струм КЗ обчислюється за формулою (10.1):

і_уд=2,55^.17,305=44,128 кА