Расчет емкостного тока замыкания на землю кабельной сети

⇐ Назад

23
4
Далее ⇒

Расчетная схема

Рисунок 3.1- Расчетная схема

Из схемы видно, что требуется определить емкостной ток простого однофазного замыкания на землю в кабельной сети напряжением 10 кВ. Питающий трансформатор не изображен, так как он не участвует в расчете.

Исходные данные

Данные для расчета емкостного тока замыкания в кабельной сети:

Номинальное напряжение сети U_{ном с} = 10 кВ;

Номинальное напряжение высоковольтного кабеля U_{ном кл} = 10 кВ;

Номинальное сечение высоковольтного кабеля F_{ном кл} = 240 мм²;

Длина высоковольтного кабеляL_{ном кл} = 4,9 км;

Исходные данные для остальных кабелей линий в распечатке программы RETZ.

Расчеты

Емкостной ток однофазного простого замыкания на землю определяется по формуле

где - удельный емкостной ток замыкания на землю в кабельной линии.

Суммарный емкостной ток замыкания на землю в кабельной сети найдем по формуле

где - емкостной ток замыкания на землю каждой из линий.

Линия 1:

Линия 2:

Линия 3:

Линия 4:

Суммарный емкостной ток замыкания на землю:

Согласно п. 1.2.16 ПУЭ компенсация емкостного тока замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью с номинальным напряжением U_ном= 10 кВ должна осуществляться при достижении первым значения I_{з доп} = 20 А.

В данном случае .

Следовательно, необходима установка дугогасящего реактора (ДГР) в нейтрали трансформатора ГПП.

Автоматический расчет произведен по программе RETZ (PRES 1) результаты расчета приведены в распечатке.

ЕМКОСТНОЙ ТОК ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В КЛ

U номинальное сети = 10 [кВ]

┌───────┬──────────┬───────────┬────────────┬───────────────┐

│ │ │ │ │ │

│ ЛИНИЯ │ U │ L │ F │ I │

│ │ номинал. │ длина │ кабеля │ замыкания │

│ │ кабеля │ линии │ │ на землю │

│ │ (кВ) │ (км) │ (мм^2) │ (А) │

├───────┼──────────┼───────────┼────────────┼───────────────┤

│ 1 │ 10 │ 4.900 │ 240 │ 8.183 │

├───────┼──────────┼───────────┼────────────┼───────────────┤

│ 2 │ 10 │ 4.900 │ 185 │ 7.350 │

├───────┼──────────┼───────────┼────────────┼───────────────┤

│ 3 │ 35 │ 4.900 │ 240 │ 8.890 │

├───────┼──────────┼───────────┼────────────┼───────────────┤

│ 4 │ 10 │ 7.350 │ 240 │ 12.275 │

└───────┴──────────┴───────────┴────────────┴───────────────┘

Суммарный емкостной ток замыкания на землю : 36.698 А

4 Расчет петли «фаза ноль»

Расчет петли «фаза – ноль» это расчет однофазного тока короткого замыкания на корпус оборудования в сетях до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью.

Расчет проводиться с целью нахождения наименьшего тока короткого замыкания (КЗ), т.к. может быть, что и тогда защитная аппаратура может не сработать при . Для надежного отключения поврежденного оборудования должно выполняться неравенство:

где - номинальный ток расцепителя ближайшего автомата.

Согласно ПУЭ в случае питания ЭП до 1 кВ от понижающих трансформаторов при расчете токов КЗ следует исходить из условия, что подведенное к трансформатору напряжение неизменно и равно его номинальному напряжению.

Исходные данные:

На высоком напряжении трансформатора подключается система бесконечной мощности, поэтому можно считать что , напряжение системы

кВ.

- мощность цехового трансформатора S_ном.т= 1600 кВА. (ТМ-1600/10)

- высшее напряжение трансформатора U_В = 10 кВ.

- низшее напряжение трансформатора U_Н = 0,4 кВ.

- потери короткого замыкания трансформатора Р_К= 16,5 кВт. Uк = 5,5 %.

- номинальный ток вводного автомата I_ном.1= 4000 А.

- номинальный ток автомата, защищающего РП, I_ном.2= 250 А.

- линия Л1 выполнена кабелем, сечением F₁= 150 мм², длиной L₁=0,04 км;

- номинальный ток автомата, защищающего ЭП, I_ном.3= 160 А.

- линия Л2 выполнена изолированным проводом в трубе, сечением F₂= 50 мм², длиной L₂=0,047 км;

Расчет:

а) Система

.

Так как система является источником бесконечной мощности, то сопротивление системы

.

б) Индуктивное сопротивление прямой и обратной последовательностей цехового трансформатора Т2

Ом.

Активное сопротивление прямой и обратной последовательностей цехового трансформатора Т2

Ом.

По отношению Х₀/Х₁= 50/5,4 = 9,2 и R₀/R₁= 16,3/1 = 16,3 для трансформатора мощностью 1600 кВА с. 137 /3/, находим индуктивное и активное сопротивления нулевой последовательности:

в)Найдем сопротивления автоматов принимая Х₀/Х₁=1,0 и R₀/R₁=1,0.

Индуктивное сопротивление i-ого автомата

,

где - индуктивное сопротивление i-ого автомата, согласно с.139/3/.

Активное сопротивление i-ого автомата

,

где - активное сопротивление i-ого автомата, согласно с.139/3/.

г)Индуктивное сопротивление прямой и обратной последовательностей линий:

где - удельное сопротивление iой линии, Ом/км, с. 139 /3/.

Активное сопротивление i-ой линии (прямой и обратной последовательностей)

где - удельное сопротивление i-ой линии, Ом/км, с. 139 /3/.

Для линий принимаем отношение Х₀/Х₁=4 и R₀/R₁=9, согласно программе TKZ, тогда сопротивление нулевой последовательности:

линия 1:

линия 2:

Суммарное индуктивное сопротивление прямой последовательности (Х₁_⅀, Ом)

Ом

Суммарное индуктивное сопротивление обратной последовательности (Х₂_⅀, Ом)

Суммарное индуктивное сопротивление нулевой последовательности (Х₀_⅀, Ом)

Суммарное активное сопротивление прямой последовательности (R₁_⅀, Ом)

Суммарное активное сопротивление обратной последовательности (R₂_⅀, Ом)

Суммарное активное сопротивление нулевой последовательности (R₀_⅀, Ом)

Суммарное индуктивное сопротивление (Х_⅀, Ом)

Суммарное активное сопротивление (R_⅀, Ом)

Суммарное полное сопротивление (Z_⅀, Ом)

Действующее значение периодического тока однофазного короткого замыкания (I_n⁽¹⁾, кА)

Постоянная времени апериодической составляющей (Т_а, с)

Ударный коэффициент (К_уд)

Ударный ток в месте однофазного КЗ ( , кА)

Проверим неравенство ,

.

Итак, .

Условие выполняется, следовательно, при замыкании на корпус защитная аппаратура отключит поврежденный двигатель.

Автоматизированный расчет проводится с помощью программы TKZ. Результаты работы программы показаны в распечатке.

PАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Типы последовательных элементов :

1 Источник

2 Реактоp

3 Тpансфоpматоp

4 Линия

5 Автомат

6 Дpугой элемент ( X и R,Ом )

Номеpа элементов 1 2 3 4 5 6 7

Типы элементов 1 3 5 5 4 5 4

ИCХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1) Источник : U = 10.00 кB , X = 0.00 Ом

2) Тpансфоpматоp :

Sтp (МВА) , Uв (кВ) , Uн (кВ) , Uк (%) , Pкз (кВт)

1.60 10.00 0.40 5.50 16.50

3)Автомат : Iном = 4000 A

4)Автомат : Iном = 200 A

5) Кабель

Матеpиал жил : Алюминий , Fном = 150 мм2

Xу(Ом/км) , Rу(Ом/км) , L (км)

0.060 0.206 0.040

6)Автомат : Iном = 140 A

7) Изолированый провод в трубе

Матеpиал жил : Алюминий , Fном = 50 мм2

Xу(Ом/км) , Rу(Ом/км) , L (км)

0.085 0.620 0.047

Обатная последовательность , источник: X2/X1= 1.00

Нулевая последовательность : X0/X1

7) Линия 4.00

6) Автомат 1.00

5) Линия 4.00

4) Автомат 1.00

3) Автомат 1.00

2) Тpансфоpматоp ( Y / Yo ) 9.20 R0/R1 = 16.30

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ОДНОФАЗНОГО К.З.

Точка к.з. за последним элементом номеp N 7

Номинальное напpяжение сети (кВ) Uном 0.380

Пеpиодический ток к.з. (кА) Iп 1.425

Удаpный ток к.з. (кА) Iу 2.015

Удаpный коэффициент Ку 1.000

⇐ Назад
123
4
Далее ⇒