Расчет трехфазного короткого замыкания
Рассмотрим методику расчета тока КЗ при симметричном трехфазном замыкании.
Изменение тока при КЗ. Рассчитать трехфазное КЗ это, значит, определить токи и напряжения при этом виде повреждения как в точке КЗ, так и в отдельных ветвях и узлах схемы. Ток в процессе КЗ не остается постоянным, а изменяется, как показано на рис. 1.15 (а – в сети, питающейся от генератора с АРВ; б – в сети, питающейся от системы неограниченной мощности). Ток, увеличившийся в первый момент времени, затухает до некоторого значения, а затем под действием автоматического регулятора возбуждения (АРВ) достигает установившегося значения.
Рис. 1.15. График изменения тока в процессе КЗ.
Промежуток времени, в течение которого происходит изменение значения тока КЗ, определяет продолжительность переходного процесса. После того как изменение значения тока прекращается, до момента отключения КЗ продолжается установившийся режим КЗ.
В зависимости от назначения выполняемого расчета (выбор уставок релейной защиты или проверка электрооборудования на термическую и электродинамическую стойкость) нас могут интересовать значения тока в разные моменты времени КЗ. Из-за наличия в сети индуктивных сопротивлений, препятствующих мгновенному изменению тока при возникновении КЗ, значение тока нагрузки 
не изменяется скачком, а нарастает по определенному закону от нормального до аварийного значения. Для упрощения расчета и анализа ток, проходящий во время переходного процесса КЗ, рассматривают как состоящий из двух составляющих: апериодической и периодической.
|
|
|
Апериодической называется постоянная по знаку составляющая тока 
, которая возникает в первый момент КЗ и сравнительно быстро затухает до нуля (см. рис. 1.15).
Периодическая составляющая тока КЗ в начальный момент времени 
называется начальным током КЗ. Начальный ток КЗ называют также сверхпереходным 
, так как для его определения в схему замещения вводятся сверхпереходные сопротивления генератора 
и ЭДС 
.
Значение начального тока КЗ используют, как правило, для выбора уставок и проверки чувствительности релейной защиты.
Установившимся называется периодический ток КЗ после окончания переходного процесса, обусловленного затуханием апериодической составляющей и действием АРВ.
Методика расчета токов короткого замыкания.
Рис. 1.16. Схема сети.
Расчет производится на основании схемы замещения, для которой должны быть рассчитаны все элементы.
Активные и реактивные сопротивления линий электропередачи напряжением до 220 кВ соизмеримы, поэтому при расчете токов короткого замыкания учитываются как активные, так и реактивные сопротивления. Эти величины можно рассчитать, зная тип, длину и сечение линии, используя справочники. В них приводятся справочные данные по электрическим параметрам ряда наиболее часто применяемых типов линий. Эти данные удельные. Величины активного и реактивного сопротивления участка линии получаются умножением удельных параметров линии на их длину в км.
|
|
|
;
;
, где:
L – длина линии, км;
- удельное активное сопротивление 1 км линии, Ом/км;
- удельное реактивное сопротивление 1 км линии, Ом/км.
Активные и реактивные сопротивления трансформатора определяются по его паспортным данным.
Сопротивление для двухобмоточных трансформаторов определяются по выражениям:
, где:
– полное сопротивление трансформатора в Ом;
– напряжение короткого замыкания в относительных величинах (%);
– номинальное напряжение стороны ВН трансформатора в кВ;
– номинальная мощность трансформатора в МВА.
, где:
– активное сопротивление трансформатора в Ом;
– потери короткого замыкания при номинальном токе трансформатора в Вт;
– номинальное напряжение стороны ВН трансформатора в кВ;
– номинальная мощность трансформатора в кВА.
|
|
|
В большинстве случаев для практических расчетов можно пренебречь активным сопротивлением трансформатора, его сопротивление принимается равным и считается реактивным. Исключение: трансформаторы напряжением 6-35 кВ с алюминиевыми обмотками.
Сопротивление источника питания определяется по величине тока КЗ на шинах, от которых отходит защищаемая линия.
, где:
– реактивное сопротивление на шинах в Ом;
– напряжение на шинах (номинальное напряжение питающего трансформатора);
– ток КЗ на шинах.
Должны быть выполнены расчеты для минимального и максимального режима.
После выполнения расчетов для всех участков линии и питаемых трансформаторов строится расчетная схема замещения:
Рис. 1.17. Расчетная схема замещения.
Для определения тока КЗ в нужной точке, необходимо сложить отдельно активные и реактивные сопротивления всех участков до точки КЗ. Затем сложить геометрически суммарные активные и реактивные сопротивления. По полученному полному сопротивлению 
определить ток КЗ. Например для точки к4:
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 450; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!