1. Расчёт сечений и выбор проводников линий 10 кВ

Сечение кабельных линий напряжением 10 кВ выбирают для определения их сопротивления, необходимого при расчёте КЗ, а также для того, чтобы можно было подключить нагрузку.

Длительно допустимая нагрузка выбранного сечения кабеля должна быть не менее расчётной нагрузки кабеля в нормальном режиме. Сечение выбирают по нагреву расчётным током и проверяют по термической стойкости.

Расчётный ток определяется для случая возрастания нагрузки кабельной линии при срабатывании АВР.

,

,

,

.

.

Допустимый ток:

,

где k_пвр—коэффициент допустимой перегрузки;

K_сн—коэффициент снижения токовой нагрузки.

По таблице 1.3.16 ПУЭ для кабеля прокладываемого в земле напряжением 10 кВ выбираем сечение S=16 мм² (I_доп=80 А).

Выбираем кабель с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемых в земле СБ2Л—3x16.

По таблице 2 определяем активные и индуктивные сопротивления кабеля СБ2Л—3x16 для расчёта двухфазных и трёхфазных КЗ.

Таблица 2

Сечение жилы, мм2	Активное сопротивление при 20° С, Ом/км, жилы		Индуктивное сопротивление, Ом/км, кабеля напряжением, кВ
	алюминиевой	медной	1	6	10	20
10	2,94	1,79	0,073	0,11	0,122	-
16	1,84	1,12	0,068	0,102	0,113	-
25	1,7	0,72	0,066	0,091	0,099	0,135
35	0,84	0,51	0,064	0,087	0,095	0,129
50	0,59	0,36	0,063	0,083	0,09	0,119
70	0,42	0,256	0,061	0,08	0,086	0,116
95	0,31	0,19	0,06	0,078	0,083	0,110
120	0,24	0,15	0,06	0,076	0,081	0,107
150	0,2	0,12	0,059	0,074	0,079	0,104
185	0,16	0,1	0,059	0,073	0,077	0,101
240	0,12	0,07	0,058	0,071	0,075	-

r₀=1,84 Ом/км; x₀=0,113 Ом/км

2. Расчёт токов короткого замыкания

2.1 Определение параметров схемы замещения

Принимаем базисные мощности и напряжения:

, ,,.

Определяем базисные токи:

,

,

.

Составим эквивалентную схему замещения для нашей системы электроснабжения.

Рисунок 2. Схема замещения системы электроснабжения

Определяем сопротивление элементов схемы замещения.

Сопротивление системы:

.

Сопротивление воздушных ЛЭП 110 кВ:

;

,

.

Сопротивление трансформаторов Т1, Т2 определяется для максимального и минимального режима работы. Напряжения трансформатора:

Согласно ГОСТ 721-77, для сетей 110 кВ, U_{max. ВН} трансформатора не должно превышать 126 кВ. Поэтому принимаем U_{max. ВН}=126 кВ.

Сопротивления трансформаторов для крайних положений РПН:

;

,

;

.

где U_k.max, U_k.min—напряжения КЗ трансформатора при крайних положениях РПН трансформатора по исходным данным.

Сопротивление цеховых трансформаторов Т3 и Т4:

.

Определяем сопротивление и ЭДС двигателей М1, М2, М3, М4:

;

,

.

; —для асинхронного двигателя;

–для асинхронных двигателей М1 и М2.

,

.

Сопротивление и ЭДС нагрузки:

;

,

,

,

,

.

Сопротивление кабельных линий L3 и L4:

;

,

,

;

,

.

2.2 Определение токов кз в характерных точках системы

Определяем эквивалентное сопротивление и ЭДС системы (левая сторона).

,

.

;

.

;

.

;

.

Максимальное решение работы системы:

,

Минимальное решение работы системы:

.

.

Определяем эквивалентное сопротивление и ЭДС системы (правая сторона).

,

.

;

,

;

.

;

.

Максимальное решение работы системы:

,

Минимальное решение работы системы:

.

.

Определяем общее эквивалентное сопротивление и ЭДС всей системы:

,

,

Точка К1

Рисунок 3. Упрощённая расчётная схема замещения при КЗ в точке К1

Точка К2

Рисунок 4. Упрощённая расчётная схема замещения при КЗ в точке К2

Точка К3:

Рисунок 5. Упрощённая расчётная схема замещения при КЗ в точке К3

Точка К4:

Рисунок 6. Упрощённая расчётная схема замещения при КЗ в точке К4

Точка К5

Рисунок 7. Упрощённая расчётная схема замещения при КЗ в точке К5

Таблица 3. Токи КЗ в максимальном и минимальном режимах

Точка	Ток КЗ в максимальном режиме, кА	Ток КЗ в минимальном режиме, кА
К1	15,95	15,93
К2	9,64	9,63
К3	13,52	7,7
К4	1,47	1,4
К5	3,51	3,50