Расчет тока короткого замыкания в сети 0,4 кВ

Содержание:

1. Методика расчета тока кз
2. Пример расчета тока кз

В статье приведена упрощенная методика расчета однофазного тока короткого замыкания (далее — тока кз) в сети 0,4 кВ. Данный порядок расчета позволяет приближенно определить ток кз в сети до 1 кВ.

Расчет тока кз производится в следующем порядке:

1. Методика расчета тока кз

1) Определяем полное сопротивление питающей линии до точки короткого замыкания:

Z_л = √(R²_л+X²_л), Ом

где:

• R_л — Активное сопротивление линии, Ом;
• X_л — Индуктивное сопротивление линии, Ом;

Примечание: Расчет производится для каждого участка линии с различным сечением и/или материалом проводника, с последующим суммированием сопротивлений всех участков (Z_пл=Z_л1+Z_л2+…+Z_лn).

Активное сопротивление линии определяется по формуле:

R_л =L_фо*p/S, Ом

где:

• L_фо — Сумма длин фазного и нулевого проводника линии, Ом;
• p — Удельное сопротивление проводника (для алюминия — 0,028, для меди – 0,0175), Ом* мм²/м;
• S — Сечение проводника, мм².

Примечание: формула приведена с учетом, что сечения и материал фазного и нулевого проводников линии одинаковы, в противном случае расчет необходимо выполнять по данной формуле для каждого из проводников индивидуально с последующим суммированием их сопротивлений.

Индуктивное сопротивление линии определяется по формуле:

Х_л =L_фо*0,6/1000, Ом

2) Определяем сопротивление питающего трансформатора

Сопротивление трансформатора зависит от множества факторов, таких как мощность, конструкция трансформатора и главным образом схема соединения его обмоток. Для упрощенного расчета сопротивление трансформатора при однофазном кз (Z_тр(1)) можно принять из следующей таблицы:

3) Рассчитываем ток короткого замыкания

Ток однофазного короткого замыкания определяем по следующей формуле:

I_кз=U_ф/(Z_тр(1)+Z_пл), Ампер

где:

• U_ф — Фазное напряжение сети в Вольтах (для сетей 0,4кВ принимается равным 230 Вольт);
• Z_тр(1) — Сопротивление питающего трансформатора при однофазном кз в Омах (из таблицы выше);
• Zпл — Полное сопротивление питающей линии (цепи фаза-ноль) от питающего трансформатора до точки короткого замыкания в Омах.

2. Пример расчета тока кз

Для примера возьмем следующую упрощенную однолинейную схему:

1. Определяем полное сопротивление питающей линии до точки короткого замыкания

Как видно из схемы всего имеется три участка сети, расчет сопротивления необходимо производить для каждого в отдельности, после чего сложить рассчитанные сопротивления всех участков.

• Участок 1

R_л1 =L_фо*p/S=150*0,028/35=0,12 Ом

Х_л1 =L_фо*0,6/1000=150*0,6/1000=0,09 Ом

Z_л1 = √(R²_л+X²_л)=√(0,12²+0,09²)=0,15 Ом

• Участок 2

R_л2 =L_фо*p/S=20*0,028/16=0,035 Ом

Х_л2 =L_фо*0,6/1000=20*0,6/1000=0,012 Ом

Z_л2 = √(R²_л+X²_л)=√(0,035²+0,012²)=0,037 Ом

• Участок 3

R_л3 =L_фо*p/S=40*0,0175/2,5=0,28 Ом

Х_л3 =L_фо*0,6/1000=40*0,6/1000=0,024 Ом

Z_л3 = √(R²_л+X²_л)=√(0,28²+0,024²)=0,281 Ом

Таким образом полное сопротивление питающей линии (цепи фаза-ноль) от питающего трансформатора до точки кз составит:

Z_пл=Z_л1 +Z_л2 +Z_л3 =0,15+0,037+0,281=0,468 Ом

2. Определяем сопротивление трансформатора

Как видно из схемы источником питания является трансформатор на 160 кВА, со схемой соединения обмоток «звезда — звезда с выведенной нейтралью». Определяем сопротивление трансформатора по таблице выше:

Z_тр(1)=0,16 Ом

3. Рассчитываем ток короткого замыкания

I_кз=U_ф/(Z_тр(1)+Z_пл)=230/(0,16+0,468)=366 Ампер

---

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!