Система IT- нейтраль изолирована от земли, корпуса заземлены.
При исправном состоянии изоляции сети по отношению к земле ток первого однофазного замыкания на корпус имеет емкостный характер (рис 4.4) и близок к нулю, автоматическое отключение не требуется, питание ЭП не прерывается.
Рис. 4.4. Сеть IT. а) Принципиальная схема; б) Расчетная схема; в) Эквивалентная схема.
В трехфазной сети IT с M рабочими проводами ток первого однофазного замыкания на корпус определяется по формуле 
, где
М=4, если нейтральный проводник и три фазы распределены по сети или M=3, если по сети распределены лишь три фазы;
Хс = 1/ωС – емкостное сопротивление «провод – земля».
Напряжение косвенного прикосновения: 
Благодаря малой величине тока Iк оно безопасно для человека.
Примеры решения задач
4.2.1.В ЭП2, присоединенном к сети 380/220 В (см. рис.) произошло однофазное замыкание на металлический корпус. Емкостное сопротивление изоляции одного провода: Хс =2000 Ом.
а) Пренебрегая сопротивлением ответвления к ЭП2, определить ток замыкания и напряжение косвенного прикосновения.
б) Определить ток трехфазного КЗ.
Решение.
На рисунке изображена схема сети TNC (корпуса ЭП занулены и заземлены). Сопротивление прямой последовательности трансформатора 630 кВА, приведенное к стороне 0,4 кВ определено в разделе 1.2: Zт=3,2 + j13,5 мОм (модуль Zт = 14 мОм).
У трансформаторов со схемой треугольник-звезда сопротивления всех трёх последовательностей равны между собой. Поэтому полное сопротивление трёх последовательностей ZT=3∙Zт=3∙14=42 мОм.
В соответствии с табл. П1.3 кабель АВВГ(4х10): r0=3,1 мОм/м, х0=0,073 мОм/м. Zкаб=3,1∙80 + j0,073∙80)=248 +j5,84 мОм, модуль Zкаб=248,1 мОм .
Ток однофазного замыкания на корпус:
Напряжение на проводе PEN: UPEN= 
∙ZPEN = 431∙248,1 = 107 В.
Напряжение на корпусе ЭП2 относительно земли (напряжение косвенного прикосновения) Uкосв=UPEN∙Ra / (Ra+Rn) = 107∙9 / (3+9) = 80,2 В.
Полное сопротивление прямой последовательности:
Z=Zт+ Zкаб= 3,2+248 +j(13,5+5,84)=351,2 +j19,34 мОм, Zт=351,5 мОм.
Ток трехфазного КЗ: 
Uф / Z= 220 / 351,5 = 0,626 кА = 626 А.
4.2.2.В ЭП2, присоединенном к сети 380/220 В (см. рис.) произошло однофазное замыкание на металлический корпус. Проводник РЕ смонтирован внутри здания , L=50 м.
а) Пренебрегая сопротивлением ответвления к ЭП2, определить напряжение косвенного прикосновения.
Решение.На рисунке изображена схема сети TТ (нейтраль источника заземлена - Rn=4 Ом, корпуса ЭП заземлены при помощи отдельного заземляющего устройства – Ra=6 Ом ).
Сопротивление трансформатора ТМ-250 (табл. П 1.8):
Zт=4,5∙0,42 / (100∙0,25)= 0,029 Ом.
Сопротивление провода ЛЭП (табл. П1.1, П1.2) : ZЛ = (1,84+ j0,35)∙100= =184+j35 мОм, ZЛ= 0,187 Ом. Сопротивление РЕ: ZРЕ=0,093 Ом.
Сопротивление петли «фаза- РЕ»: ZП= 0,187 + 0.093=0,28 Ом.
Сопротивление двух заземляющих устройств: Rз= Rn+Ra = 4+6=10 Ом.
Общее сопротивление цепи замыкания:
Z = ZТ +ZП +Rз= 0,029+0,28+10= 10,3 Ом.
Пренебрегая сопротивлением трансформатора и петли «фаза- РЕ», принимаем Z=Ra +Rn=10 Ом (ошибка составит 3%).
Ток замыкания: 
недостаточен для быстрого срабатывания защитного аппарата Q.
Напряжение косвенного прикосновения: Uч=Iк∙Ra=22∙6=132 В – опасно,
для защиты от поражения током необходимо установить УЗО.
4.2.3.В ЭП2, присоединенном к сети (см. рис.) произошло однофазное
замыкание на металлический корпус. Сеть выполнена кабелями АСБ (5х25). Удельная ёмкость жила - заземленная оболочка кабеля С0= 0,3∙106 Ф/км, общая длина кабелей, подключенных к трансформатору – L=1 км.
Определить напряжение косвенного прикосновения.
Решение.
На рисунке изображена сеть IT с изолированной распределенной нейтралью (4 рабочих провода). Емкостное сопротивление изоляции провод – земля: Хс= 1/ω∙С= 1/ (314∙0,3∙10-6)=10,6∙103 Ом.
Величина тока однофазного замыкания: 
Напряжение косвенного прикосновения: Uч=Iк ∙Rа=0,083∙15=1,24 В-безопасно.
4.3. Задачи для самостоятельного решения
4.3.1.Параметры линии 380/220 В (см. рис): кабель АВВГ (5х16) длиной 100 м; Емкостное сопротивление изоляции провод-земля: Хс = 5000 Ом; Параметры ЭП2: Рн = 40 кВт, Iн = 80А.
Определить ток трехфазного КЗ в ЭП2, пренебрегая сопротивлением ответвления.
4.3.2.Параметры линии 380/220 В (см. рис): кабель АВВГ (5х25) длиной 100 м; Емкостное сопротивление изоляции провод-земля: Хс = 5000 Ом; Параметры ЭП2: Рн = 40 кВт, Iн = 80А.
Определить напряжение косвенного прикосновения при однофазном замыкании на корпус ЭП2, пренебрегая сопротивлением ответвления .
4.3.3.Параметры линии 380/220 В (см. рис): кабель АВВГ (4х10) длиной 50 м; Емкостное сопротивление изоляции провод-земля: Хс = 5000 Ом. Параметры ЭП2: Рн = 25 кВт, Iн = 50А.
Определить напряжение косвенного прикосновения при однофазном замыкании на корпус ЭП2, пренебрегая сопротивлением ответвления.
4.3.4.Параметры линии 380/220 В (см. рис): кабель АВВГ (4х10) длиной 50 м; Емкостное сопротивление изоляции провод-земля: Хс = 5000 Ом. Параметры ЭП2: Рн = 25 кВт, Iн = 50А.
Определить напряжение косвенного прикосновения при однофазном замыкании на корпус ЭП2, пренебрегая сопротивлением ответвления.
4.3.5.В ЭП2, присоединенном к сети (см. рис.) произошло однофазное
замыкание на металлический корпус. Сеть выполнена кабелями АСБ (5х35), удельная ёмкость жила - заземленная оболочка кабеля С0= 0,35∙106 Ф/км, общая длина кабелей, подключенных к трансформатору – L=1200 м.
Определить величину напряжения косвенного прикосновения.
4.3.6.В ЭП2, присоединенном к сети (см. рис.) произошло однофазное
замыкание на металлический корпус. Сеть выполнена кабелями АСБ (4х35). Удельная ёмкость жила - заземленная оболочка кабеля С0= 0,35∙106 Ф/км, общая длина кабелей, подключенных к трансформатору L=1200 м.
Определить величину тока замыкания.
Приложения.
Таблица П1.1
Удельные (погонные) активные сопротивления (r0) алюминиевых и сталеалюминиевых проводов, Ом/км и длительно допустимые токи.
| Номинальное | r0 при t = 20 0 С, Ом/км | Длительно допустимые | |||||||||||||||||
| сечение, мм2 | токи, А(при t0=25 0 С) | ||||||||||||||||||
| А | АС | АЖ | |||||||||||||||||
| 1,84 | 2,06 | 2,11 | |||||||||||||||||
| 1,17 | 1,38 | 1,34 | |||||||||||||||||
| 0,85 | 0,9 | 0,978 | |||||||||||||||||
| 0,588 | 0,65 | 0,676 | |||||||||||||||||
| 0,42 | 0,46 | 0,48 | |||||||||||||||||
| 0,315 | 0,33 | 0,36 | |||||||||||||||||
| 0,251 | 0,27 | 0,289 | |||||||||||||||||
| 0,198 | 0,21 | 0,229 | |||||||||||||||||
| 0,161 | 0,17 | 0,185 | |||||||||||||||||
| 0,123 | 0,13 | - | |||||||||||||||||
Таблица П1.2
Удельные (погонные) индуктивные сопротивления (X0) ВЛ 0,38…10 кВ с алюминиевыми и сталеалюминиевыми проводами, Ом/км
| Номинальное | 0,38 кВ | 6 и 10 кВ | |||||
| сечение | |||||||
| А, АН, АЖ | АС | А, АН, АЖ | АС | ||||
| провода, мм2 | |||||||
| 0,35 | 0,34 | 0,39 | 0,38 | ||||
| 0,33 | 0,33 | 0,38 | 0,37 | ||||
| 0,32 | 0,32 | 0,37 | 0,36 | ||||
| 0,31 | 0,31 | 0,35 | 0,35 | ||||
| 0,30 | 0,30 | 0,34 | 0,34 | ||||
| 0,29 | 0,29 | 0,33 | 0,33 | ||||
| 0,28 | 0,28 | 0,33 | 0,32 | ||||
| 0,28 | 0,27 | 0,32 | 0,32 | ||||
Таблица П1.3
Расчетные данные одножильных кабелей с изоляцией из СПЭ (на 1 км)
| Сечение | r0, Ом | 10(6) кВ | |||||
| х0, Ом | |||||||
| жилы, | |||||||
| мм2 | медь | алюминий | ООО* | ООО | |||
| 0,37 | 0,62 | 0,184 | 0,126 | ||||
| 0,26 | 0,443 | 0,177 | 0,119 | ||||
| 0,194 | 0,326 | 0,170 | 0,112 | ||||
| 0,153 | 0,258 | 0,166 | 0,108 | ||||
| 0,122 | 0,206 | 0,164 | 0,106 | ||||
| 0,099 | 0,167 | 0,161 | 0,103 | ||||
| 0,077 | 0,129 | 0,157 | 0,099 | ||||
| 0,0601 | 0,100 | 0,154 | 0,096 | ||||
| 0,0470 | 0,0778 | 0,151 | 0,93 | ||||
| 0,0366 | 0,0605 | 0,148 | 0,090 | ||||
| 0,0280 | 0,0464 | 0,145 | 0,087 | ||||
| 0,0221 | 0,0367 | 0,142 | 0,083 |
ООО* - Расстояние между кабелями в свету равно диаметру кабеля
Таблица П1.4
Расчетные данные трехжильных кабелей (на 1км)
| Сечение | r0, Ом | до 1 | 6 кВ | 35 кВ | ||||
| кВ | кВ | |||||||
| жилы, мм2 | ||||||||
| Медь | Алюм | x0, | x0, | x0, | x0,Ом | q0,квар | ||
| иний | Ом | Ом | Ом | |||||
| 4,6 | 7,74 | 0,095 | - | - | - | - | ||
| 3,07 | 5,17 | 0,090 | - | - | - | - | ||
| 1,84 | 3,10 | 0,073 | 0,110 | 0,122 | - | - | ||
| 1,15 | 1,94 | 0,068 | 0,102 | 0,113 | - | - | ||
| 0,74 | 1,24 | 0,066 | 0,091 | 0,099 | - | - | ||
| 0,52 | 0,89 | 0,064 | 0,087 | 0,095 | - | - | ||
| 0,37 | 0,62 | 0,063 | 0,083 | 0,090 | - | - | ||
| 0,26 | 0,443 | 0,061 | 0,080 | 0,086 | 0,137 | |||
| 0,194 | 0,326 | 0,060 | 0,078 | 0,083 | 0,126 | |||
| 0,153 | 0,258 | 0,060 | 0,076 | 0,081 | 0,120 | |||
| 0,122 | 0,206 | 0,060 | 0,074 | 0,079 | 0,116 | |||
| 0,099 | 0,167 | 0,060 | 0,073 | 0,077 | 0,113 | |||
| 0,077 | 0,129 | 0,059 | 0,071 | 0,075 | 0,111 | |||
| 0,061 | 0,103 | - | 0,063 | 0,066 | 0,097 | |||
| 0,046 | 0,077 | - | - | - | - | - |
Таблица П1.5
Поправочный коэффициент на количество кабелей, проложенных в земле.
| Расстояние между | Значение kп при количестве кабелей | |||||
| кабелями в свету, мм | ||||||
| 1,00 | 0,84 | 0,72 | 0,68 | 0,64 | 0,61 | |
| 1,00 | 0,88 | 0,79 | 0,74 | 0,70 | 0,68 | |
| 1,00 | 0,90 | 0,82 | 0,77 | 0,74 | 0,72 |
Таблица П1.6
Рис. П1 Зависимость τ= f (TМАКС
Таблица П 1.6
Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми/медными жилами
с бумажной изоляцией, прокладываемых в земле
| Сечение | Ток, А, для кабелей | |||||||||
| токопроводящей | одножильных | трехжильных напряжением, кВ | четырехжильных | |||||||
| жилы, мм2 | до 1 кВ | до 1 кВ | ||||||||
| - | / 70 | - | - | - | ||||||
| 110 / 140 | / 95 | / 80 | - | / 85 | ||||||
| 135 / 175 | 90 / 120 | 80 / 105 | / 95 | 90 / 115 | ||||||
| 180 / 235 | / 160 | / 135 | 90 / 120 | / 150 | ||||||
| 220 / 285 | / 190 | / 160 | / 150 | / 175 | ||||||
| 275 / 360 | / 235 | / 200 | / 180 | / 215 | ||||||
| 340 / 440 | / 285 | / 245 | / 215 | / 265 | ||||||
| 400 / 520 | / 340 | / 295 | / 265 | / 310 | ||||||
| 460 / 595 | / 390 | / 340 | / 310 | / 350 | ||||||
| 520 / 675 | / 435 | / 390 | / 355 | / 395 | ||||||
| 580 / 755 | / 490 | / 440 | / 400 | / 450 | ||||||
| 675 /880 | / 570 | / 510 | 355/460 | - |
Таблица П1.7
Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми/медными жилами
с бумажной изоляцией, прокладываемых в воздухе
| Сечение | Ток, А, для кабелей | ||||||||||||
| токопроводяще | одножильны | трехжильных напряжением, кВ | четырехжильных | ||||||||||
| й | |||||||||||||
| х до 1 кВ | до 1 кВ | ||||||||||||
| жилы, мм | |||||||||||||
| - | 35 / 45 | - | - | / 45 | |||||||||
| / 95 | / 60 | / 55 | - | / 60 | |||||||||
| 90 / 120 | / 80 | / 65 | / 60 | / 80 | |||||||||
| / 160 | 80 / 105 | / 90 | / 85 | 75 / 100 | |||||||||
| / 200 | 95 / 125 | 85 / 110 | 80 / 105 | 95 / 120 | |||||||||
| / 245 | / 155 | / 145 | / 135 | / 145 | |||||||||
| 235 / 305 | 155 / 200 | / 175 | / 165 | / 185 |
| / 360 | 190 / 245 | 165 / 215 | 155 / 200 | 165 / 215 | ||
| / 415 | 220 / 285 | 190 / 250 | 185 / 240 | 200 / 260 | ||
| 360 / 470 | 255 / 330 | 225 / 290 | 210 / 270 | 230 / 300 | ||
| / 525 | 290 / 375 | 250 / 325 | 235 / 305 | 260 / 340 | ||
| / 610 | 330 / 430 | 290 / 375 | 270 / 350 | - | ||
| / 720 | - | - | - | - | ||
| / 880 | - | - | - | - | ||
| 785 / 1020 | - | - | - | - | ||
| 910 / 1180 | - | - | - | - | ||
| / 1400 | - | - | - | - |
Таблица П1.8
Трехфазные двухобмоточные трансформаторы 6-10кВ
| Тип | Каталожные данные | Расчетные данные | |||||||||
| UНОМ обмоток, | UK, | РК, | РХ, | iХ, % | RТ, | ХТ, | QХ, | ||||
| кВ | % | кВт | кВт | Ом | Ом | квар | |||||
| ВН | НН | ||||||||||
| ТМ-25/10(6) | 6; 10 | 0,4 | 4,5 | 0,6 | 0,13 | 3,2 | 0,80 | ||||
| ТМ-40/10(6) | 6; 10 | 0,4 | 4,5 | 0,88 | 0,19 | 3,0 | 98,1 | 1,20 | |||
| ТМ-63/10(6) | 6; 10 | 0,4 | 4,5 | 1,28 | 0,26 | 2,8 | 70,5 | 1,8 | |||
| ТМ-100/10(6) | 6; 10 | 0,4 | 4,5 | 1,97 | 0,36 | 2,6 | 19,7 | 40,7 | 2,6 | ||
| ТМ-160/10(6) | 6; 10 | 0,4; 0,69 | 4,5 | 2,65 | 0,56 | 2,4 | 10,4 | 26,2 | 3,8 | ||
| ТМ-250/10(6) | 6; 10 | 0,4; 0,69 | 4,5 | 3,7 | 0,82 | 2,3 | 5,92 | 17,0 | 5,8 | ||
| ТМ-400/10(6) | 6; 10 | 0,4; 0,69 | 4,5 | 5,5 | 1,05 | 2,1 | 3,44 | 10,7 | 8,4 | ||
| ТМЗ-400/10(6) | 6; 10 | 0,4 | 5,5 | 5,5 | 1,08 | 2,1 | 3,44 | 13,3 | 18,0 | ||
| ТМЗ-630/10(6) | 6; 10 | 0,4 | 6,5 | 7,6 | 1,68 | 1,8 | 1,91 | 10,1 | 20,2 | ||
| ТМ-630/10(6) | 6; 10 | 0,4;0,69 | 5,5 | 7,6 | 1,56 | 2,0 | 1,91 | 8,73 | 12,6 | ||
| ТНЗ-630/10(6) | 6; 10 | 0,4 | 5,5 | 7,6 | 1,68 | 3,2 | 1,91 | 8,73 | 20,2 | ||
| ТМЗ-1000/10(6) | 6; 10 | 0,4;0,69 | 5,5 | 2,45 | 1,4 | 1,1 | 5,39 | 14,0 | |||
| ТМ-1000/10(6) | 6; 10 | 0,4;0,69 | 5,5 | 12,2 | 2,45 | 1,4 | 1,22 | 5,35 | 14,0 | ||
| ТМ-1600/10(6) | 6; 10 | 0,4; 0,69 | 5,5 | 18,0 | 3,3 | 1,3 | 0,70 | 3,36 | 20,8 | ||
| ТМЗ,ТНЗ-1600/10(6) | 6; 10 | 0,4; 0,69 | 5,5 | 16,5 | 3,3 | 1,3 | 0,64 | 3,38 | 20,8 | ||
| ТМ-2500/10(6) | 6; 10 | 0,4; 0,69 | 5,5 | 4,6 | 1,0 | 0,42 | 2,16 | ||||
| ТМЗ-2500/10(6) | 6; 10 | 0,4; 0,69 | 5,3 | 4,6 | 1,0 | 0,38 | 2,08 | ||||
| ТНЗ-2500/10(6) | 6; 10 | 0,4; 0,69 | 5,5 | 4,6 | 1,0 | 0,38 | 2,17 |
Пределы регулирования напряжения: ±2х2,5%. Сопротивления Rт, Хт приведены к напряжению 10 кВ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Грунин О.В., Савицкий Л.В. Электроэнергетические системы и сети в примерах и задачах. Учебное пособие. Чита 2011, с 304.
2. Гамазин С.И., Цырук С.А. Сборник заданий для контрольных работ по электрическим сетям и токам короткого замыкания. МЭИ, Москва, 1998, с 52.
СОДЕРЖАНИЕ
1. ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И ТРАНСФОРМАТОРЫ………….…….2
1.1. Воздушные и кабельные линии………………………………………….. 2
1.1.1. Пример расчета параметров схемы замещения ЛЭП 110 кВ………. . 3
1.1.2. Расчёт потерь мощности и температуры проводников при заданной нагрузке. …………………………………………………………...……………4
1.1.3. Выбор сечения проводника по нагреву и экономической плотности тока…………………………………………….………………….……………..5
1.2. Расчет параметров схемы замещения двухобмоточного силового трансформатора ………………………………………………………………. 6
1.3. Расчет параметров схемы замещения силового понижающего трансформатора с расщепленной вторичной обмоткой……………………..……..7
1.4. Примеры решения задач…………………………………………………..9
1.5. Задачи для самостоятельного решения…………………………………..10
2. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ………………..12
2.1. Методы расчёта нагрузочных потерь электроэнергии…………….……12
2.2. Примеры решения задач………………………………………………….13
2.3. Задачи для самостоятельного решения…………………………………..15
3. РАСЧЕТЫ РЕЖИМОВ НАПРЯЖЕНИЯ…………………………………...16
3.1.Падение и потеря напряжения в 3-х фазной ЛЭП с симметричной нагрузкой………………………………………………………..………………16
3.2. Примеры решения задач……………………………………..……………17
3.3. Задачи для самостоятельного решения……………………….………….20
4. РЕЖИМЫ НЕЙТРАЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ НИЖЕ 1000 В
4.1. Классификация режимов нейтрали (систем заземления) сетей……...…21
4.1.1.Система TN - нейтраль заземлена, корпуса занулены……………...…22
4.1.2.Система TТ –нейтраль источника и корпуса электроприемников присоединены к разным заземляющим устройствам…………………….………….23 4.1.3.Система IT- нейтраль изолирована от земли, корпуса заземлены……24
4.2. Примеры решения задач………………………………………………….24
4.3. Задачи для самостоятельного решения…………………………………..26
Приложения…………………………………………………………………….29
Библиографический список…………………………………………………...32
Задание на контрольную работу