- •Введение
- •1 Трехфазное короткое замыкание
- •2 Расчет токов кз в электроустановках напряжением выше 1кВ
- •2.1 Общие вопросы расчетов токов кз
- •2.2 Составление расчетной схемы
- •2.3 Схемы замещения и сопротивления элементов сети
- •2.4 Схема замещения расчетной схемы или ее части
- •2.5 Расчет токов кз в именованных единицах
- •2.6 Расчет токов кз в относительных базисных единицах имеет меньшую трудоемкость при расчете токов кз в сложных схемах
- •2.7 Примеры расчетов токов трехфазных кз
- •Список литературы
- •Приложения Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в
- •Приложение г
- •Приложение д
- •Приложение е
- •Приложение ж
- •Приложение и
- •Приложение к
2.5 Расчет токов кз в именованных единицах
Для несложных схем такой расчет целесообразен, так как при ведении его видна суть физических процессов, а трудоемкость незначительна.
Для определения токов КЗ в заданной точке нужно соответствующую схему замещения в именованных единицах путем последовательных эквивалентных преобразований привести к простейшему виду, изображенному на рисунке 14.
Рисунок 14 – Эквивалентная схема замещения части расчетной схемы СЭС для определения тока КЗ в заданной точке
Действующее значение периодической составляющей тока КЗ в точке
,
где – приведенные к среднему напряжению сети в месте расположения точки КЗ напряжение системы;
– приведенные суммарные активное, индуктивное и полное сопротивления сети от источника до места КЗ.
Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ в заданной точке
.
Ударный коэффициент
.
Ударный коэффициент также можно определить по значению отношения используя кривую зависимости ударного коэффициента от этого отношения (рисунок 2).
Амплитудное значение периодической составляющей тока КЗ
.
Ударный ток короткого замыкания
.
Аналогично рассчитываются токи подпитки – токи короткого замыкания в заданной точке от ЭДС синхронных и асинхронных двигателей напряжением выше 1000В.
Результирующие токи короткого замыкания определяются методом наложения, т.е. путем арифметического сложения токов КЗ от источника питания и токов подпитки. При этом результирующий ударный ток определяется с учетом подпитки от синхронных и асинхронных двигателей, а результирующий ток отключения – с учетом подпитки только от синхронных двигателей.
2.6 Расчет токов кз в относительных базисных единицах имеет меньшую трудоемкость при расчете токов кз в сложных схемах
Следует различать относительные номинальные и относительные базисные единицы.
В текстовых документах величины в относительных номинальных единицах обозначаются индексом «*», а в относительных базисных единицах – индексом « » [3].
Величины в относительных номинальных единицах определяются их отношением к номинальным мощности, напряжению, току.
При расчете в относительных базисных единицах все величины сравнивают с базисными, в качестве которых принимают базисную мощность и базисное напряжение .
За базисную мощность можно принять суммарную мощность генераторов на электростанции, суммарную мощность трансформаторов на ГПП, но чаще, мощность, кратную , например .
В качестве базисного напряжения принимают среднее напряжение участка сети в точке КЗ ( и т.д.). Следовательно, в расчете будет принято столько базисных напряжений, сколько разных напряжений имеется в точках КЗ. Таким же будет количество базисных токов.
.
Порядок расчета токов КЗ в намеченной точке в относительных единицах:
на основе расчетной схемы составляется схема замещения для расчета тока КЗ в намеченной точке;
задаются значением базисной мощности ( ), принимается величина базисного напряжения ( ), и вычисляется базисный ток ( );
определяют сопротивления элементов схемы замещения в относительных базисных единицах (приложения И, К);
путем последовательных эквивалентных преобразований схема замещения приводится к простейшей, состоящей из последовательно соединенных суммарных от источника питания до точки КЗ индуктивного ( ) и активного ( ) сопротивлений в относительных базисных единицах;
определяют отношение суммарных сопротивлений с целью оценки необходимости учета в дальнейших расчетах;
если , то действующее значение периодической составляющей тока КЗ можно определить без учета по формуле
;
в противном случае необходимо использовать формулу
;
где – полное суммарное сопротивление цепи КЗ
;
по значению по кривой зависимости ударного коэффициента от этого отношения (рисунок 2) находят величину ударного коэффициента ;
определяют ударный ток КЗ в рассматриваемой точке
.
Аналогично рассчитываются точки КЗ в других намеченных точках и токи подпитки от синхронных и асинхронных электродвигателей напряжением выше , если требуется учитывать подпитку (подраздел 2.1).
В качестве примеров рассмотрим некоторые особенности расчетов токов КЗ в относительных единицах в точках и расчетной схемы рисунка 3:
составляются схемы замещения для расчетов токов КЗ в этих точках, аналогичные по составу схемам рисунков 11, 12, 13, но с той разницей, что величины сопротивлений и ЭДС даются в относительных базисных единицах;
для каждой точки КЗ задаются базисные мощности (они могут быть одинаковыми для всех точек КЗ), принимаются базисные напряжения по среднему напряжению сети в точке КЗ, определяются базисные токи .
Далее расчет продолжается в порядке и по методикам, приведенным выше.
Все рассмотренное в части расчетов токов КЗ с учетом подпитки точек КЗ от ЭДС синхронных и асинхронных двигателей напряжением выше при расчете в именованных единицах относится и к рассматриваемому методу расчета.