 |
Рекомендации ко второму разделу
|
|
|
|
Расчеты КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ проводятся с учетом активных сопротивлений в именованных единицах, причем для всех приводимых ниже формул будем выражать напряжение в вольтах (В), токи в килоамперах (кА), сопротивления в миллиомах (мОм), мощности в киловольт-амперах (кВА).
3.2.1. Для расчета трехфазного КЗ в точке К1 (см. рис. 2.1) необходимо составить схему замещения (прямой последовательности) с учетом эквивалентного источника, которым являются шины подстанции с номинальным напряжением 
, и всех элементов, встречающихся на пути тока КЗ: трансформатора, шинопровода, его контактных соединений, измерительного трансформатора тока, автоматического выключателя 
; а также учесть подпитку от двигателя, вводя его в схему замещения сверхпереходными параметрами 
за сопротивлением автомата 
. После чего определить параметры этой схемы, приведенные к ступени КЗ с напряжением 
. При этом сопротивление эквивалентного источника С 
находится как
| (3.17) |
где 
‒ мощность КЗ на шинах ТП, определяемая по результатам расчета тока КЗ 
для точки К (1-й раздел работы),
| (3.17-1) |
ЭДС эквивалентного источника принимается на уровне фазного среднего номинального напряжения:
| (3.18) |
Сопротивление трансформатора 
определяется по формулам
| (3.19) |
| (3.20) |
| (3.21) |
Сверхпереходное сопротивление асинхронного двигателя 
можно определить по кратности пускового тока 
как
| (3.22) |
где с учетом приближенности приведения всех параметров можно полагать, что 
. По данным [5] приближенное соотношение между активной и реактивной составляющими сопротивления АД можно записать так:
 .
| (3.23) |
Зная 
и соотношение (3.23), легко определить величины 
. Фазное значение сверхпереходной ЭДС асинхронного двигателя 
определяют по параметрам его доаварийного режима (
) как напряжение конца участка схемы по данным начала (рис.3.5) по формуле
|
|
|
| (3.24) |
где
| (3.25) |
— продольная составляющая вектора падения напряжения;
| (3.26) |
— поперечная составляющая вектора падения напряжения.
Рис. 3.5. К формулам (3.25), (3.26)
Начальное действующее значение 
периодической составляющей полного тока трехфазного КЗ можно найти как сумму составляющих от системы 
и двигателя 
:
 .
| (3.27) |
Каждое из слагаемых (3.27) рассчитывается по закону Ома соответственно для ветви системы с ЭДС 
и с результирующим сопротивлением 
до точки К1, а также для ветви двигателя с 
и своим результирующим сопротивлением 
до точки К1:
| (3.28) |
 .
| (3.29) |
Ударный ток в этой точке КЗ находится также по составляющим:
| (3.30) |
| (3.31) |
| (3.32) |
причем ударный коэффициент для ветви системы
| (3.33) |
| (3.34) |
а для ветви асинхронного двигателя необходимо учесть не только затухание свободной апериодической составляющей тока КЗ с постоянной времени 
, но и затухание периодической составляющей с постоянной 
, т.е.
 ,
| (3.35) |
где постоянные времени по данным [5] рекомендуется находить в секундах:
| (3.36) |
 ,
| (3.37) |
здесь 
— сопротивления от выводов АД до точки КЗ; 
— активное сопротивление статора и активное сопротивление ротора, приведенное к статору АД. Для их расчета в [4, 5] предлагаются приближённые соотношения
| (3.38) |
| (3.39) |
где 
— номинальные скольжение, мощность и напряжение АД. Последнее может быть взято как 
. При этом, зная величину сопротивления 
, по выражениям (3.38) и (3.39) легко найти и его составляющие 
.
3.1.2. Для расчета однофазного КЗ в точке К2 (рис. 2.1) с влиянием двигателя можно не считаться, т.к. непосредственно с этой точкой он не связан. При этом необходимо составить схемы замещения прямой и нулевой последовательности. Для обратной последовательности схема не составляется, т.к.
|
|
|
| (3.40) |
Схема прямой последовательности строится, как в п.3.2.1, но без учета двигателя. В ней дополнительно отражается кабельная линия со своими контактами соединениями и автомат 
.
В схему замещения нулевой последовательности включаются только элементы, обтекаемые током 
, источником которого является точка К2 с напряжением 
[1]. Так, дойдя до трансформатора ТП, ток через заземленную нейтраль и нулевые проводники возвращаются к месту КЗ; при этом эквивалентный источник – система С – оказывается за пределами схемы нулевой последовательности.
Необходимо рассчитать параметры схем замещения, при этом сопротивления нулевой последовательности трансформатора (для группы соединений обмоток 
), измерительного трансформатора тока, автоматов, контактных соединений берутся такими же, как и для прямой последовательности. Для шинопровода по данным [5] можно принять
| (3.41) |
| (3.42) |
Схемы замещения прямой и нулевой последовательности преобразуются к простейшему виду, подобно схемам (рис. 3.1), из которых определяются результирующие сопротивления прямой 
и нулевой 
последовательности. Составляется эквивалентная схема замещения прямой последовательности, как и в случае любого другого несимметричного КЗ (рис.3.2), по которой, а также в соответствии с [1] рассчитывается ток однофазного КЗ:
| (3.43) |
 ,
| (3.44) |
| (3.45) |
 ,
| (3.46) |
при этом учитывается равенство (3.40).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ульянов,С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах / С.А. Ульянов. – М.: Энергия, 2010. – 519 с.
2. Ульянов,С.А. Сборник задач по электромагнитным переходным процессам в электрических системах / С.А. Ульянов. – М.: Энергия, 1968. – 382 с.
3. Важнов, А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока / А.И. Важнов. – Л.: Энергия,1980.-256 с.
4. ГОСТ Р 52735-2007. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ.
5. ГОСТ 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ.
|
|
|
6. Братолюбов, А.А. Расчетные параметры синхронных машин: учеб. пособие/ А.А. Братолюбов; Федеральное агентство по образованию, ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина». – Иваново, 2008. – 116 с.
7. Короткие замыкания и несимметричные режимы электроустановок: учеб. пособие / И.П. Крючков, В.А. Старшинов, Ю.П. Гусев, М.В. Пираторов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008. – 472 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
|
|
|
