Расчет токов КЗ в электрических сетях напряжением выше 1 кВ

ПРАКТИЧЕСКАЯ  РАБОТА  № 2

(4 часа)

Расчет  токов  КЗ  в  электрических  сетях  напряжением  выше  1 кВ.

Цель  практического  занятия:  Овладение учащимися  профессиональной  компетенцией  ПК 3.3  Участие  в  проектировании  электрических  сетей  (научиться  выполнять  расчет  токов  КЗ  вэлектрических  сетях  напряжением  выше  1 кВ).        

        [pic 1]

Требуется.  Определить  токи  КЗ  для  схемы,  приведенной  на  рис 1а.  Мощность  системы  Sс = 100 МВ·А.  ЛЭП  выполнена  кабельной  линией  длиной  2 км.

UВН = 6 кВ,  UНН = 0,4 кВ.Sнт = 400 кВ·А.  Число  часов  использования  максимума  нагрузки,  Тм= 2500 ч.

Рис. 1.  Расчетная  схема  и  схема  замещения

                а)        [pic 2]        б)

xс–  сопротивление  системы[pic 3]

xl–  реактивное  сопротивление  линии  до  точки  К1

rL–  активное  сопротивление линии  до  точки  К1

Uб– базисное  напряжение,  Uб = Uср = UВН ·1,05 = 6000 · 1,05 = 6300 В

Решение.  1.  Составляем   схему  замещения  (рис.1б ).  На  схеме  замещения  отображаем  только  те  элементы  электрической  цепи, которые  влияют  на  величину  токов  КЗ.  

                  2.  Вычисляем  сопротивления  элементов  электрической  цепи в  именованных  единицах:

а) сопротивление  системы  [10. c. 142]

xс  =[pic 4] =  [pic 5]= 0,4 Ом

        б) сопротивление  кабельной  линии.

Вычислим  ток,  протекающий  по  КЛ

Iл = [pic 6] = [pic 7] = 30,8 А

        Принимаем  к  прокладке  бронированный  кабель  с  медными  жилами  с  бумажной  пропитанной  изоляцией  типа  СБ.  Сечение  выбираем  по  экономической  плотности  тока  (j).  определяем  нормативное  значение  экономической  плотности  тока: при   Тм = 2500 чдля  кабелей  с  медными  жилами  с  бумажной  пропитанной  изоляциейj = 3 [pic 8]

        Площадь  экономического   сечения  проводника  определим  по  формуле

Fэк=[pic 9] =  [pic 10] = 10,3 мм2.

        Принимаем  ближайшее  стандартное  сечение  для  кабеля  СБ16 мм2 ,  

r0 =  1,16  Ом / км,  

x0 = 0,0675 Ом / км.  (табл. 2)

где  xo–  удельное  индуктивное  сопротивление  КЛ  (для  ВЛx0 = 0,4 Ом / км).    

ro–  удельное  активное  сопротивление  КЛ

        Вычисляем  сопротивление  КЛ:

xl =  х0 ∙l = 0,0675 ∙ 2 = 0,135 Ом                

        rl =r0 ∙l = 1,16 ∙ 2 = 2,32 Ом                

        3.  Вычисляем  суммарные  сопротивления  для  характерных  точек  КЗ

xΣ = xс  +  xl= 0,4 + 0,135 = 0,535 Ом

zΣ = [pic 11] = [pic 12]= 2,38 Ом

4.  Определим  ток  КЗ  в  точке  К1.  Т. к.  точка  К1  является  удаленной  точкой  КЗ,  то  периодическая  составляющая  не  изменяется  и  с  первого  же  момента  времени  ток  КЗ  принимает  свое  установившееся  значение,  т. е.        

I” = Iк1 = I∞ =[pic 13]=[pic 14] = 1,53 кА

                   5.  Определим  мощность  короткого  замыкания  в  точкеК1.