Точка к4 (кз вблизи узла двигательной нагрузки)

Синхронные и асинхронные двигатели, подключенные близко к месту КЗ, оказывают влияние на величину тока КЗ. Отдельно определяют ток от всех источников и системы и ток КЗ от двигателей. Допускается заменить группу электродвигателей эквивалентным. Параметры даются в справочной литературе, например, в пособии.

В РУ СН расчётным является суммарный ток короткого замыкания от эквивалентной системы и эквивалентного двигателя. Хотя выключатель на вводе на секцию достаточно выбрать по большей составляющей тока КЗ. В учебном проектировании допускается выбор всех выключателей в РУ СН сделать по суммарному току КЗ. А токопровод на вводе в секцию выбрать по большему току.

– действующее значение периодической составляющей ТКЗ за первый период от системы; – действующее значение периодической составляющей ТКЗ за первый период от эквивалентного двигателя;

Рассчитываем токи и ударный ток для каждого луча:

,

значение берётся из приложения 3 учебного пособия «Производство электроэнергии» (таблица 1). В данном случаем значение принимается как система, связанная с шинами, где рассматривается КЗ, через трансформаторы мощностью 5,6 – 32 МВА.

Прямое включение двигателя в сеть рассматривают в теории электрических машин как КЗ за сопротивлением x˝_d .На этом основании в практических расчётах принимаю . При оценке влияния группы двигателей на ток КЗ целесообразно заменить их эквивалентным с усреднёнными параметрами. Для секций СН ТЭС действующие нормативы рекомендуют следующие параметры эквивалентного двигателя:

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ от эквивалентного двигателя секции:

где P_ном — суммарная номинальная мощность всех двигателей, электрически связанных с местом КЗ.

Если точный состав двигателей СН неизвестен, то при питании от ТСН принимают P_ном = S_тсн.

На ГЭС и на ПС подпитку от двигателей допускается не учитывать. Для мощных блоков, особенно на АЭС, можно снизить полученное значение тока КЗ примерно на 20% с учётом питания нагрузки на напряжении 0,4 кВ. В случае трансформаторов с расщепленной обмоткой низкого напряжения полученные токи необходимо уменьшить в два раза.

Значения токов КЗ вблизи двигателей тоже могут быть большие, хотя ТСН обычно имеет большое сопротивление.

10. Общие условия выбора коммутационных аппаратов и проводников.

Условия выбора у аппаратов и проводников разные, т. к. отличаются функции этих устройств, но есть и общие условия:

1. Изоляция аппаратов и проводников должна обладать достаточной прочностью, чтобы противостоять приложенному напряжению и возможным перенапряжениям.

2. Аппараты и проводники должны длительно проводить рабочий ток электроустановки без чрезмерного нагрева.

3. Аппараты и проводники должны выдерживать кратковременное воздействие токов КЗ, то есть термически стойкими.

4. Аппараты и проводники должны выдерживать кратковременное механическое воздействие токов КЗ, то есть должны быть электродинамически стойкими.

1. Выбор по напряжению

Номинальное напряжение аппаратов или проводников должно быть не меньше, чем номинальное напряжение системы.

2. Выбор по току максимального рабочего режима

I = f(Ɵ),

Факторы, от которых зависит допустимая температура нагрева:

• Износ (старение) изоляции (60–180 ˚С);

• Механическая прочность проводника Al = 200˚C, Cu = 300˚C;

• Надёжная работа контактов и примыкающих частей (70–75˚C);

• Масло при 100 ˚C теряет изоляционные свойства, а при 120˚C возникает пожар

3. Выбор по термической стойкости

Аппараты и проводники должны выдерживать кратковременное тепловое действие токов короткого замыкания, т.е. должны быть термически стойкими.

4. Проверка на электродинамическую стойкость

Аппараты и проводники должны выдерживать кратковременное электродинамическое действие токов короткого замыкания, т.е. должны быть электродинамически стойки.

Для проводников из данного материала известны значения . Условие проверки проводников (жёстких шин) на электродинамическую стойкость:

Для аппаратов (коммутационных аппаратов, токопроводов, выключателей) завод-изготовитель на основании испытаний аппаратов приводит и . Сравнивают с расчетными токами короткого замыкания. Получаем условия проверки аппаратов на электродинамическую стойкость:

где – ток электродинамической стойкости;

– амплитудное значение тока электродинамической стойкости.

11. Уравнение нагрева проводника в нормальном режиме работы в переходном тепловом процессе. Допустимые температуры нагрева. Определение допустимого тока. Расчётные токи рабочего режима для разных цепей.

Допустимые температуры нагрева

• Износ (старение) изоляции (60–180 ˚С);

• Механическая прочность проводника Al = 200˚C, Cu = 300˚C;

• Надёжная работа контактов и примыкающих частей (70–75˚C);

• Масло при 100 ˚C теряет изоляционные свойства, а при 120˚C возникает пожар