Расчет токов короткого замыкания
В электрических установках могут возникать различные виды коротких замыканий, сопровождающихся резким увеличением тока. Поэтому электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения, должно быть устойчивым к токам короткого замыкания и выбираться с учетом величин этих токов. Согласно ПУЭ - силы токов короткого замыкания рассчитывается в тех точках сети, при коротком замыкание в которых аппараты и токоведущие части будут находиться в наиболее тяжёлых условиях. Для вычисления силы токов короткого замыкания составляется расчетная схема, на которую наносится все данные, необходимые для расчета, и точки, где следует определить токи короткого замыкания.
Рис.1 Расчётная схема
Рис. 2 Схема замещения
Все расчетные данные приводятся к базисному напряжению и базисной мощности. За базисное напряжение по шкале средних напряжений, принимаются ниже приведенные значения (таблица 2).
Таблица 2 Шкала средних напряжений
Расчет токов короткого замыкания (Iкз) может выполняться в системе электроснабжения различными способами, а именно: 1. Расчет Iкз в относительных единицах; 2. Расчет Iкз в именованных единицах; 3. Расчет Iкз по расчетным кривым; 4. Расчет Iкз в электроустановках до 1000 В.
1 Порядок расчета токов короткого замыкания (Iкз) в относительных единицах. Этот метод применяется для определения величин Iкз в сетях напряжением выше 1000 В. 1.1 Составляется расчетная схема и намечаются расчетные точки. (обычно расчетная точка берется на шинах РУ).
1.2По расчетной схеме составляется схема замещения, заменяя элементы их сопротивлениями. 1.3 Задаются базисными условиями Sб и Uб: Sб – базисная мощность, МВА, принимается равной сумме номинальных мощностей источников питания (генераторов) – если это известно, но если этих данных нет, то Sб принимается условно равной числу, удобному для расчетов. Чаще всего это 100 МВА или 1000 МВА; Uб–базисное напряжение, это напряжение больше на 5% от номинального напряжения в расчетной точке, его еще называют средним напряжением, принимается по таблице 2. 1.4 Определяется величина базисного тока, кА:
1.5 Величину относительных сопротивлений (Х*) элементов можно определить по формулам:
- для энергосистемы: а)
где SK - мощность короткого замыкания системы, МВА;
б)
где Х*г — относительное сопротивление генератора; Хd- сверхпроводное индуктивное сопротивление генератора.
в) если Sc = ¥, то Хс = 0; - для двухобмоточного трансформатора:
где uк - напряжение короткого замыкания трансформатора.
- для трёхобмоточного трансформатора и автотрансформатор:
- для трёхфазного трансформатора с расщепленной обмоткой НН:
- для линии:
где U cp - среднее значение напряжения от рабочего напряжения линии, кВ; L – длина линии электропередач, км.
где rо, хо – соответственно активное и индуктивное сопротивление 1 км длины, определяется по справочной литературе.
- для реактора:
где Хр – индуктивное сопротивление реактора.
1.6. Определяется суммарное относительное сопротивление от энергосистемы до расчётной точки Х*К∑, преобразуя схему замещения. Для этого находится эквивалентные сопротивления последовательно и параллельно включенных элементов:
а) для последовательно соединения элементов:
б) для параллельного соединения 3 и более элементов:
в) для параллельного соединения элементов:
г) для параллельного соединения элементов с одинаковым сопротивлением:
где n – число параллельных ветвей.
1.7. Рассчитывается значения токов короткого замыкания по формулам:
а) установившийся ток короткого замыкания, кА:
б) ударный ток короткого замыкания, кА:
где К уд - ударный коэффициент, зависящий от места точки короткого замыкания в энергосистеме, его значение принимается равным 1,8.
в) мощность короткого замыкания в расчётной точке, МВА:
2. Порядок расчёта токов короткого замыкания в именованных единицах. Применяется в тех же случаях, что и вышеописанный метод. 2.1. Составляется расчётная схема и намечаются расчётные точки. Обычно расчётная точка берётся на шинах РУ. 2.2. По расчётной схеме составляется схема замещения, заменяя элементы их сопротивлениями. 2.3. Задаётся базисное напряжение Uб в расчётных точка по табл.2: 2.4. Сопротивления элементов по схеме замещения определяется по формулам:
-для энергосистемы, Ом:
а)
б)
где Хс- относительное номинальное сопротивление энергоносителя, Ом
в) если Sc = ¥, то Хс = 0;
- для двухобмоточного трансформатора, Ом:
где uк – напряжение короткого замыкания, %.
- для трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора, Ом:
-для трёхфазный трансформатор с расщепленной обмоткой НН:
-для линии, Ом:
- для реактора, Ом:
2.5. Определятся суммарное сопротивление до расчётной точки Хк, преобразуя схему замещения. Для этого находится эквивалентные сопротивления последовательно и параллельно включенных элементов по формулам (54-57), Ом. 2.6.Определяется значения токов короткого замыкания по формулам, кА (58-59) 2.7.Мощность короткого замыкания в расчётной точке по формуле (60).
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|