1

Тема: Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети 20кВ

Здравствуйте!
Подскажите пожалуйста методику для расчета тока однофазного замыкания на землю в сети 20кВ с низкоомным заземлением нейтрали.
На подстанции 220/20 в нейтрали установлен резистор 12 Ом и ток ОЗЗ равен 1000А.
Как определить какой ток будет при ОЗЗ в кабеле длиной 10 км?

2 (2017-11-10 16:01:28 отредактировано retriever)

Re: Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети 20кВ

В симметричных составляющих
I=3·Eф/(Z1+Z2+Z0)

Z1=Z1s+Z1L
Z2=Z2s+Z2L
Z0=Z0s+Z0L

Z1s, Z2s - сопротивление системы прямой и обратной последовательности (одинаковые), можно вычислить по сопротивлению (авто?) трансформатора 220/20, можно - более надежно - по токам КЗ на шинах 20 кВ
Z1s=Z2s=(1.05...1.1)·Uном/(sqrt(3)·Ik(3))

Z0s=Z0нейтралеобр.т+3R0

Z0нейтралеобр.т - сопротивление нейтралеобразующего трансформатора или ФМЗО, в нейтраль которого подключен резистор.

!!! Расчет вести в комплексах, R - активное сопротивление, у всех остальных Z-ов ярко выраженная индуктивная составляющая
Z0 кабеля можно посчитать по РУ11 стр. 74. (трехжильный).
Для одножильных кабелей там тоже есть пример.

Также есть книжка Дмитриев Заземление экранов силовых однофазных кабелей 6-500 кВ (выдержки из нее вошли в какой-то стандарт ФСК)
Т.к. в книжке много букв, то сразу скажу - вначале считаем по стр. 34 (таблица), потом по стр.35 (таблица), потом по стр.38 (таблица). Считать лучше в маткаде или Smath (чтобы сразу в комплексах, у экселя с этим проблемы).

3 (2017-11-13 10:01:28 отредактировано Aleks_f)

Re: Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети 20кВ

Спасибо за такой подробный ответ!
А где указано, что сопротивление резистора нейтрали нужно умножать на 3?
У меня по расчетам получается, что остальные параметры в формуле оказываются значительно меньше: 3*12=36 Ом.
Сопротилвение нул. последовательности грубо принял 4,5*Zпрямой посл.
Получилось, что длина кабеля мало влияет на значение тока ОЗЗ, а когда выставляю длину кабеля 0, ток на шинах ПС получается 555А, хотя по идее должен быть порядка 1кА..
Можете взглянуть на мой расчет в эксель? (комплексы считал как корень из суммы квадратов)

Post's attachments

Расчет ОЗЗ_РП.xls 32.5 Кб, 13 скачиваний с 2017-11-13 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

4

Re: Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети 20кВ

У вас корень(3) лишний в финальной формуле.
Так должно быть

=3*20/КОРЕНЬ(3)/(КОРЕНЬ(I32^2+I33^2))

А так у вас
=3*20/КОРЕНЬ(3)/(КОРЕНЬ(3)*КОРЕНЬ(I32^2+I33^2))

Тогда при длине кабеля ноль как раз примерно так и получается около 1000 А на шинах.

5 (2017-11-13 09:59:29 отредактировано Aleks_f)

Re: Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети 20кВ

ок, спасибо

Добавлено: 2017-11-13 10:05:48

3*Eф , здесь 3 - это коэффициент m(п) - из РД по расчету ТКЗ?

Post's attachments

расчет ТКЗ.jpg 375.6 Кб, файл не был скачан. 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

6 (2017-11-13 10:34:17 отредактировано retriever)

Re: Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети 20кВ

То, что резистор утроенным...
Вообще об этом упоминается в учебнике Ульянов Электромагнитные переходные процессы.
А так, если стоит вопрос - как вывести
Через резистор течет сумма токов Ia+Ib+Ic
Получается, что в каждой фазе создается дополнительное падение напряжения
dUa=R*Ia+R*Ib+R*Ic
dUb=R*Ia+R*Ib+R*Ic
dUc=R*Ia+R*Ib+R*Ic


Т.е. резистор можно заменить фиктивным трехфазным элементом, у которого сопротивление каждой фазы R, и коэффициент взаимоиндукции между каждой парой фаз R

[dUa]   [R R R]  [Ia]
[dUb] =[R R R]*[Ib]
[dUc]   [R R R]  [Ic]

Элемент вида (линия, трансформатор, реактор, неявнополюсная машина)
[ZL Zm Zm]
[Zm ZL Zm]
[Zm Zm ZL]

Переводится в симметричные составляющие как
[Z0 0 0]
[0 Z1 0]   =
[0 0   Z2]

=
[ZL+2Zm 0        0]
[0           ZL-Zm 0]
[0           0         ZL-Zm]

Для вышеприведенного резистора получается, что его Z0=R+2R=3R, Z1=Z2=R-R=0

Добавлено: 2017-11-13 11:20:19

Aleks_f пишет:

3*Eф , здесь 3 - это коэффициент m(п) - из РД по расчету ТКЗ?

Да, это он.
Вообще
Iк(1)=Eф/ZL

Из приведенных выше формул получается, что Z0=ZL+2Zm, Z1=Z2=ZL-Zm, тогда ZL=(Z0+2Z1)/3
Iк(1)=3Eф/(Z0+2Z1)

7

Re: Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети 20кВ

Спасибо

8

Re: Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети 20кВ

Почему нельзя посчитать так: ЭДС обмотки НН (20 кВ) разделить на сопротивление петли по которой замыкается ток, т.е. I=E/(Zжилы кабеля+Zземли+Rрезистора)?

Long Live Rock'n'Roll

9

Re: Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети 20кВ

Потому что
1) с землей есть взаимоиндукция (тогда надо учитывать и ее), поэтому Zземли отдельно не совсем правильно.
Формулы по расчету сопротивления кабеля уже учитывают землю, т.е. ее отдельно прибавлять не надо.
2) Zжилы кабеля - ее параметры еще надо найти, а Z1, Z0 можно где-то подглядеть.

Т.е. тут все упирается в расчет перечисленных вами параметров, так-то по физике в конечном счете получается примерно так, как вы написали

10

Re: Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети 20кВ

Доброго времени суток всем участникам данной темы!
у меня вопросы тоже связаны  данной темой!
Мне необходимо рассчитать защиту от замыкания на землю(ЗНЗ) ячейки 6 кВ. Ячейка питает КТП, длина кабеля 1 км. Для РУ-6 кВ нейтраль компенсированная дугогасящими реакторами(ДГР) включенными параллельно с высокомными резисторами(Рз). Схема во вложении (упращённая). Вопросы вот в чём:
1.    При расчете значения суммарного емкостного тока в сети принимать во внимание отходящие кабельные линии(КЛ) со всех секций шин или только  КЛ той секции на которой установлена моя ячейка?
2.    Учитываются ли при этом вводные кабели идущие от реакторов(Рк)?
3.    Интересует наглядный пример расчета ЗНЗ  при нейтрали компенсированной дугогасящими реакторами, включенными параллельно с высокомными резисторами.
Подскажите, пожалуйста!

Post's attachments

Схема.jpeg 175.22 Кб, 5 скачиваний с 2018-06-10 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.