Расчет тока однофазного кз в конце линии

[samsony1]

В сетях 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью в обязательном порядке необходимо провести проверку отключения линии аппаратом защиты.
Наименьшим током чувствительности автомата является ток однофазного короткого замыкания в конце линии, методика расчета которого и приведена в данной теме.

Методика расчета тока кз

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

Zл = √(Rл²+Xл²), Ом

где:

Rл — Активное сопротивление линии, Ом;
Xл — Реактивное сопротивление линии, Ом;
Примечание: Расчет производится для каждого участка линии с различным сечением и/или материалом проводника, с последующим суммированием сопротивлений всех участков (Zпл=Zл1+Zл2+…+Zлn).

Активное сопротивление линии определяется по формуле:

Rл =Lфо*p/S, Ом

где:

Lфо — 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.

Реактивное сопротивление линии определяется по формуле:

Хл =Lфо*0,6/1000, Ом

источник - здесь

[samsony1]

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 (Zтр(1)) можно принять из следующей таблицы:


источник - здесь

[samsony1]

3) Рассчитываем ток короткого замыкания

Ток однофазного короткого замыкания определяем по следующей формуле:

Iкз=Uф/(Zтр(1)+Zпл), Ампер

где:

Uф — Фазное напряжение сети в Вольтах (для сетей 0,4кВ принимается равным 230 Вольт);
Zтр(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.

источник - здесь

[samsony1]

Пример расчета тока кз

Для примера возьмем следующую упрощенную однолинейную схему:

пример однолинейной схемы для расчета тока кз

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
Rл1 =Lфо*p/S=150*0,028/35=0,12 Ом

Хл1 =Lфо*0,6/1000=150*0,6/1000=0,09 Ом

Zл1 = √(Rл²+Xл²)=√(0,122+0,092)=0,15 Ом

Участок 2
Rл2 =Lфо*p/S=20*0,028/16=0,035 Ом

Хл2 =Lфо*0,6/1000=20*0,6/1000=0,012 Ом

Zл2 = √(Rл²+Xл²)=√(0,0352+0,0122)=0,037 Ом

Участок 3
Rл3 =Lфо*p/S=40*0,0175/2,5=0,28 Ом

Хл3 =Lфо*0,6/1000=40*0,6/1000=0,024 Ом

Zл3 = √(Rл²+Xл²)=√(0,282+0,0242)=0,281 Ом

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

Zпл=Zл1 +Zл2 +Zл3 =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:

Zтр(1)=0,16 Ом

3. Рассчитываем ток короткого замыкания
Iкз=Uф/(Zтр(1)+Zпл)=230/(0,16+0,468)=366 Ампер

источник - здесь

[samsony1]

см. так же - здесь и здесь

[samsony1]

Расчет тока в цепи

калькулятор от КЭАЗ

подробнее - здесь