5.2 Расчет однофазных и пиковых нагрузок.

Однофазные эл.приемники включенные на линейное или фазное напряжение и распределенные с неравномерностью менее 15% учитываются как 3-х фазные той же суммарной мощности.

Неравномерность нагрузки по фазам: , при превышении указанных пределов Pp=3Pmax ф

Определение нагрузки каждой фазы:

1. Все эл.приемники включаются на линейное U.

- (*)

2. При числе однофазных приемников n≤3

А) Один эл.приемник на линейное U:

Б) 2-3 эл.приемника на линейное U: , где по (*)

В) При включении эл.приемников на фазное U:

3. n>3, одинаковые Ku, cosφ, включаются либо на линейное, либо на фазное U:

, , , где - сумма ном.мощностей однофазных эл.приемников. - ном.мощность наиб. однофазного эл.приемника

4. n>3, различные Ku, cosφ, подключение смешанное. Нагрузка определяется при помощи коэффициентов приведения. По возможности все эл.приемники равномерно распределяются по фазам.

- коэффициенты приведения.

Для остальных фаз аналогично. Выбирается наиболее загруженная фаза.

, , ,

Пиковой нагрузкой одного или группы эл.приемников называется кратковременная (1-2сек.) нагрузка, обусловленная пуском Э.Д., эксплуатационным к.з. и т.д.

При кол-ве эл.приемников n>5 : i_пик = I_{пуск.мax.} +I_расч. - K_и  I_ном.мax. , Iр – определяется по методу коэф-та max.

n=2-5: i_пик = I_{пуск.мax.} +∑I_номi. - I_ном.мax

n=1: i_пик = I_пуск

При отсутствии паспортных данных можно принять i_пик для А.Д.к.з. и С.Д. = 5I_ном, для А.Д.с ф.р и ДПТ= 2,5I_ном , печные сварочные тр-ры = 3I_ном.

При самозапуске Э.Д. i_пик = Σ I_пуск всех участвующих в самозапуске двигателей.

5.3. Расчет токов к.З. В сетях до 1 кВ

Расчет токов к.з. необходим для проверки выбранного электрооборудования, коммутационных аппаратов, выбора уставок релейной защиты. Необходимо рассчитать:

1) начальное значение периодической составляющей тока к.з.; 2) апериодическую составляющую тока к.з.;

3) ударный ток к.з. При расчетах токов к.з. необходимо учитывать: 1) индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи: основные трансформаторы, проводники, трансформаторы тока, реакторы, токовые катушки автоматических выключателей; 2) активные сопротивления элементов к.з. цепи; 3) активные сопротивления различных контактов и контактных соединений; 4) значения параметров синхронных и асинхронных электродвигателей;

5) активное сопротивление электрической дуги в месте к.з. (при учете сопротивления дуги получают минимальное значение тока к.з.).

Составляется расчетная схема с нанесением на ней точек к.з. Затем составляется схема замещения, на которой указываются активные и реактивные сопротивления в мОм, приведенные к ступени напряжения сети точки к.з.

Расчет сопротивлений различных элементов схемы замещения ведется в следующем порядке:

X_c- эквивалентное индуктивное сопротивление энергосистемы , приведённое к ступени НН , рассчитывается по формуле:

; ,

r_АД = r₁ + 0,96  r₂

где r₁ - активное сопротивление статора, мОм; r₂ - активное сопротивление ротора, мОм, приведенное к статору.

,

где U_нф = U_н/3 -номинальное фазное напряжение АД, кВ. И др.элементы.

Расчет начального действующего значения периодической составляющей тока трехфазного к.з. I_ПО (кА) при питании от энергосистемы через понижающий трансформатор определяют по формуле ,

где U_{СТ НН} - напряжение ступени (400 В) сети, в которой произошло к.з.; r_1 , х_1 - соответственно суммарные активные и индуктивные сопротивления прямой последовательности цепи к.з., мОм. Эти сопротивления равны:

r_1 = r_т + r_та + r_кв + r_кб + r_ш + r_д ,

х_1 = х_с + х_т + х_та + х_кв + х_ш + х_кб

Начальное действующее значение периодической составляющей тока к.з. от СД I_{ПО СД} (кА) рассчитывают по формуле

Для СД, которые до к.з. работали с перевозбуждением, ЭДС: Для СД, работающих до к.з. с недовозбуждением, ЭДС:

Начальное действующее значение периодической составляющей тока к.з. от АД I_{ПО АД} (кА) определяется по формуле

где и r_АД - соответственно сверхпереходное индуктивное и активное сопротивления АД, мОм; Cверхпереходная ЭДС АД:

Расчет апериодической составляющей тока к.з. в начальный момент к.з. ведется по формуле

В произвольный момент времени i_at в радиальных сетях рассчитывают по формуле ,

где t - время, с; Т_а - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з., с, равная ,

где х_ и r_ - результирующие индуктивные и активные сопротивления цепи к.з., мОм;

_с = 2f - синхронная угловая частота напряжения сети, рад/с.

Расчет ударного тока к.з. в ЭУ при питании от энергосистемы выполняется по формуле ,

где к_уд - ударный коэффициент, который может быть определен по кривым.

Ударный ток от АД i_уд.АД (кА) рассчитывают с учетом затухания амплитуды периодической составляющей тока к.з.

Расчет токов однофазного к.з. при питании от энергосистемы через питающий трансформатор выполняется по формуле

где r_1 и х_1 - определяются как для трехфазной цепи, мОм; r_о и х_о - суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности цепи относительного тока к.з., мОм.

r_o = r_от + r_та + r_кв + r_к + r_ош + r_окб + r_д,

х_о = х_от + х_та + х_кв+ х_ош + х_окб

Начальное значение периодической составляющей (кА) с учетом синхронных и асинхронных ЭД рассчитывают:

где - эквивалентная сверхпереходная ЭДС (фазное значение), В.

Расчет токов двухфазного к.з. при питании от энергосистемы через понижающий трансформатор. Начальное значение периодической составляющей тока к.з. I_ПО (кА) определяют по формуле ,

где r_1 = r_т + r_та + r_кв + r_к + r_ш + r_кб + r_д/2 ;

х_1 = х_с + х_т + х_та + х_кв + х_ш + х_кб