Расчет токов кз и выбор основного электрооборудования и электроаппаратуры

 

3. 8.1 Расчет токов КЗ

Для определения токов КЗ необходимо выделить следующие основные этапы:

1. Выбор расчетных условий. 2. Определение параметров элементов расчетных схем. Параметры элементов расчетной схемы устанавливаются в соответствии с их паспортными данными, а при их отсутствии выбираются из справочной литературы; 3. Составление схемы замещения. Схемы замещения выполняют в однолинейном изображении, при этом все входящие в них элементы и приложенные ЭДС целесообразно отмечать порядковыми номерами и указывать их величины.

4. Расчет токов КЗ.

После составления схемы замещения расчет представляет собой обычную задачу определения токов и напряжений в схеме с известными сопротивлениями и приложенными ЭДС [5]. Формулы для определения сопротивлений схемы замещения представлены в таблице 3.8.1.

 

 

Таблица 3.8.1 Формулы для определения сопротивлений

Наименование	Обозначение на расчетных схемах	Схема замещения	Реактивности элементов
Относительные базовые единицы
Синхронный генератор (двигатель, компенсатор)
Энергосистема
Двухобмоточный трансформатор
Трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы
ЛЭП: воздушная, кабельная
Токоограничивающий реактор
Сдвоенный реактор
Асинхронный двигатель
Обобщённая нагрузка	Н

 

Для отдельных элементов схемы принимаются следующие значения индуктивных сопротивлений:

- для синхронных генераторов выражается в относительных единицах; оно представляет собой сверхпереходное реактивное сопротивление по продольной оси полюсов;

-для турбогенераторов ;

-для гидрогенераторов с успокоительной обмоткой ;

-без успокоительной обмотки = 0, 27;

- для синхронных и асинхронных двигателей =0, 2

- для трансформаторов если пренебречь их активным сопротивлением, напряжение короткого замыкания U_к (%) (дается в каталогах) численно равно их индуктивному сопротивлению Х (%);

- для воздушных линий напряжением выше 1 кВ значение х₀ = 0, 4 Ом/км;

- для кабельных линий напряжением 6¸ 20 кВ величина х₀ = 0, 08 Ом/км;

- для реакторов сопротивление дается в процентах и переводится в относительные единицы или Омы.

Активное сопротивление линии определяется по выбранному сечению S или по справочным таблицам.

В зависимости от мощности источника питания предприятия при расчетах токов КЗ выделяют два характерных случая: КЗ в цепях, питающихся от системы бесконечной мощности, и КЗ вблизи генератора ограниченной мощности. Системой бесконечной мощности условно считают источник, напряжение на шинах которого остается практически неизменным при любых изменениях тока в подключенной к нему цепи. Отличительной особенность такого источника является малое собственное сопротивление по сравнению с сопротивлением цени КЗ.

Для систем электроснабжения промышленных предприятий типичным случаем является питание от источника неограниченной мощности. В этом случае можно считать, что в точке КЗ амплитуда периодической слагающей тока КЗ во времени не изменяется, а следовательно, остается также неизменным в течение всего процесса КЗ н ее действующее значение I_по⁽³⁾ = I_пt⁽³⁾ = I_∞ Расчет токов КЗ в установках напряжением выше 1 кВ имеет ряд особенностей по сравнению с расчетом токов КЗ в установках напряжением до 1 кВ. Эти особенности заключаются в следующем: - активные сопротивления элементов системы электро­снабжения при определении токов КЗ не учитывают, если выполняется условие r_∑ < (x_∑ /3), где r_∑ и x_∑ — суммарные активные и реактивные сопротивления элементов системы электроснабжения до точки КЗ; - при определении тока КЗ учитывают подпитку от дви­гателей высокого напряжения: подпитку от синхронных двигателей учитывают как в ударном, так и в отключае­мом токе КЗ; подпитку от асинхронных двигателей —только в ударном токе КЗ. Для расчета токов КЗ составляют расчетную схему системы электроснабжения и на ее основе схему замещения. Расчетная схема представляет собой упрощенную однолинейную схему, на которой указывают все элементы системы электроснабжения и их параметры, влияющие на ток КЗ. Здесь же указывают точки, в которых необходимо определить ток КЗ. Схема замещения представляет собой электрическую схему, соответствующую расчетной схеме, в которой все магнитные связи заменены электрическими и все элементы системы электроснабжения представлены сопротивлениями. Расчет токов КЗ в курсовом проекте выполняют в относительных единицах. Составляют схему замещения согласно выбранному варианту схемы внешнего электроснабжения предприятия в пункте 3.4.

 

 

Рисунок 3.8.1. Схема замещения для расчета ТКЗ: а — первый вариант схемы; б — второй вариант схемы;

При расчете в относительных единицах все величины сравнивают с базисными, в качестве которых принимают базисную мощность S₆ и базисное напряжение U_б. За базисную мощность принимают мощность одного трансформатора ГПП или условную единицу мощности, например, 100 или 1000 MB А.

В качестве базисного напряжения принимают среднее напряжение той ступени, на которой имеет место КЗ (U_ср=6, 3; 10, 5; 21; 37; 115; 230 кВ). Сопротивления элементов системы электроснабжения приводят к базисным условиям в соответствии с табл. 3.8.1.

Для определения токов КЗ на расчетной схеме намеча­ют характерные точки КЗ, в которых токи имеют макси­мальные значения. Как правило, это сборные шины ГПП, РУ, РП или начало питающих линий. Точки КЗ нумеруют в порядке их рассмотрения, начиная с высших ступеней. На основании расчетной схемы составляют схему замещения, которую путем последовательного и параллельного сложения сопротивлений, преобразования звезды сопротивлений в треугольник и обратно приводят к простому виду. Ток КЗ в рассматриваемой точке определяют из вы­ражения:

(3.8.1)

где I_б — базисный ток той ступени, на которой рассматри­вают ток КЗ; Х_∗ — суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника питания до точки КЗ. Для выбора и проверки электрооборудования по усло­вию электродинамической стойкости необходимо знать наибольшее возможное мгновенное значение тока КЗ, ко­торое называют ударным током н определяют по формуле:

(3.8.2)

где —значение периодической составляющей тока КЗ в начальный момент; — ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени Т_а. Наличие в системе электроснабжения двигателей высокого напряжения приводит к увеличению тока КЗ за счет подпитки места КЗ. Подпитку от синхронных двигателей учитывают как в ударном, так н отключаемом токе КЗ. Полное начальное значение периодической составляющей тока КЗ при этом определяют арифметическим суммирова­нием токов КЗ от источника питания и синхронных двигателей. Сверхпереходный ток I" _сд, А, синхронного двигателя (периодическая составляющая тока КЗ в начальный момент времени) определяют из выражения:

(3.8.3)

где —номинальный ток двигателя, А; - приве­денное сверхпереходное реактивное сопротивление двига­теля по продольной оси; — приведенное значение сверх­переходной ЭДС, отн. ед., в начальный момент КЗ, которое можно принимать по табл. 3.8.2 или определять по формуле

(3.8.4)

где — номинальный коэффициент мощности в режиме перевозбуждения.

 

 

Таблица 3.8.2 Значения ЭДС

Источники
Синхронный компенсатор	1, 2
Синхронный двигатель	1, 1
Синхронный двигатель	0, 9

 

Ударный ток от синхронных двигателей определяют по (8.3), при этом значение Куд при отсутствии точных данных ориентировочно можно принимать равным 1, 82 для двигателей типа СДН [9].

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. E) право на свободный выбор труда
2. XII. 1. ВЫБОР СПОСОБА ПЛАВАНИЯ
3. А. И. Черевко. Расчет и выбор судовых силовых трансформаторов для полупроводниковых преобразователей. Севмашвтуз, 2007.
4. Автомат продольно-токовой дифференциальной защиты.
5. Аксиоматика теории потребительского выбора, принципы рационального поведения
6. Алгоритм формирования техники двигательных действий легкоатлетических упражнений. Характеристика и технология обучения технике легкоатлетического вида из школьной программы (по выбору).
7. Анализ денежных потоков организации
8. АНАЛИЗ ОДНОМЕРНЫХ ПОТОКОВ ПРИ НЕЛИНЕЙНЫХ
9. Анкета «Мой выбор профессии»
10. Аудирование с пониманием основного содержания
11. Базовый рынок и его границы. Макросегментирование и микросегментационный анализ. Стратегии выбора целевых сегментов.
12. Борьба за выбор путей общественного развития в феврале-октябре 1917г.