16.2. Приведение к расчетному напряжению
При наличии в РС трансформаторных связей необходимо привести все сопротивления, находящиеся на разных сторонах трансформатора, к одному напряжению – расчетному. За расчетное напряжение обычно принимается напряжение точки КЗ:
. (16.10)
Существует два способа приведения: приближенное и точное. При приближенном способе пользуются средними номинальными напряжениями каждой ступени: 0,23; 0,4; 0,525; 6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 20; 37 кВ. При этом считается, что действительные номинальные напряжения равны средним. При использовании средних номинальных напряжений вычисления упрощаются. Так в уравнении (6.10) U3=U2; U5=U4, то
. (16.11)
При расчетах действительных сетей этот способ не допустим, т. к. может вызвать значительные ошибки из-за того, что действительные напряжения могут значительно отличаться от средних номинальных. По этим причинам необходимо пользоваться при расчете токов КЗ в РС точным приведением с учетом реальных коэффициентов трансформации.
16.3. Расчетные условия
В РС напряжением 6…35 кВ, работающих с изолированной нейтралью и с компенсацией емкостных токов, возможны трехфазные, двухфазные КЗ, а также однофазные замыкания на землю. Расчетным для таких сетей является трехфазное КЗ, а ток двухфазного КЗ определяется по току трехфазного КЗ (16.5).
Сети напряжением ниже 1000 В выполняются с изолированной нейтралью 690/400 В или четырехпроводными с заземленной нейтралью 400/230 В. В таких сетях выполняют расчет токов трехфазного и однофазного КЗ. Все расчеты токов выполняются обычно для КЗ в относительных или именованных единицах. Для РС обычно определяют активные и индуктивные сопротивления линий и трансформаторов и других элементов системы электроснабжения.
16.4. Особенности определения сопротивлений
а) линии.
Для
воздушных и кабельных линий из цветных
металлов активное сопротивление
определяют по справочным данным.
Пользоваться выражением
не рекомендуется, т. к. действительные
сечения проводов отличаются от
номинального сечения. Индуктивное
сопротивление ВЛ рассчитывается, а при
неизвестных конструктивных данных
пользуются некоторыми средними значениями
сопротивлений:
для линий 0,4 – 10 кВ Х0=0,3 Ом/км;
для линий 35 кВ Х0=0,4 Ом/км;
б) реакторы.
В технической информации реакторов указываются их номинальное линейное напряжение Uн (кВ), номинальный ток Iн (А), реактивность Хр ( %).
Сопротивление реактора определяется:
,
Ом.
Активное сопротивление реакторов настолько мало, что не учитывается;
в) трансформаторы.
Полное сопротивление двухобмоточных трансформаторов определяется по выражению:
,
Ом,
где Uк – напряжение КЗ трансформатора, %; Uном – номинальное напряжение трансформатора, кВА; Sном – номинальная мощность трансформатора, кВА.
Активное сопротивление определяется по потерям КЗ:
,
Ом,
где Рк – потери КЗ, Вт.
Индуктивное сопротивление трансформатора определяется по выражению:
Ом.
Пример 16.1
Определить ток КЗ в точках К1 и К2.
1. Сопротивление системы, приведенное к шинам 11 кВ:
Ом.
2. Сопротивление КЛ (приложение П6):
Ом,
Ом.
3. Ток КЗ в точке К1:
кА.
4. Сопротивление ВЛ, выполненной проводом А-50:
Ом,
Ом.
5. Ток КЗ в точке К2:
кА.
Пример 16.2
Определить ток КЗ за линейным реактором РБА и за групповым реактором.
1. Сопротивление линейного реактора:
Ом.
2. Сопротивление системы до выводов 6,6 кВ питающего трансформатора:
Ом.
3. Ток КЗ за линейным реактором (К1):
кА.
4. Сопротивление одной ветви группового реактора:
Ом.
5. Ток КЗ за реактором:
кА.
Примечание. Хотя реакторы имеют номинальное напряжение 6,0 кВ, включены они на вторичное напряжение питающего трансформатора 6,6 кВ, приведение к одному расчетному напряжению производить не требуется.
Пример 16.3
Определить ток КЗ на выводах 0,4 кВ трансформаторов.
Активное сопротивление трансформаторов:
Ом,
Ом.
1. Полные сопротивления трансформаторов:
Ом,
Ом.
2. Индуктивные сопротивления трансформаторов:
Ом,
Ом.
3. Пренебрегая сопротивлением сети, ток переходного КЗ на выводах 0,4 кВ равен:
А,
А.
4. С учетом активного и индуктивного сопротивлений кабельной электропередачи, ток КЗ будет:
А,
А.