Методика расчета
Расчеты
проведем в относительных единицах при
следующих базисных условиях:
,
кВА
Базисное
напряжение – (по исходным данным)
Базисный ток
,
А
Определяем для синхронных генераторов сверхпереходную ЭДС
Индуктивное и активное сопротивления генератора и кабельной линии соответственно определяем по формуле
,
,
где:
- суммарная сверхпереходная ЭДС
Начальное
значение периодической составляющей
тока КЗ
Пример: От шин подстанции с вторичным напряжением 11 кВ питаются три линии. Первая линия выполнена алюминиевым кабелем 3×50 мм², вторая – алюминиевым проводом А50. Длина каждой линии 5 км . Ток КЗ на шинах 11кВ 3000 А. Определить ток КЗ в конце каждой линии.
Решение. Сопротивление энергосистемы, приведенное к шинам 11 кВ, равно:
Ом.
Сопротивление
кабеля 11 кВ A-50 по [17] равно:
Ом;
Ом. Ток КЗ в конце кабельной линии равен:
кА.
Этот ток без учёта активного сопротивления КЛ равен:
кА,
то есть ошибка составила 56,4 %, что недопустимо.
Ток
двухфазного КЗ в конце КЛ равен
кА.
Удельные индуктивное и активное сопротивления ВЛ выполнены проводом А50 по [17] равны 0,364 Ом/км и 0,576 Ом/км. Индуктивное и активное сопротивления ВЛ равны:
Ом;
Ом.
Ток трёхфазного КЗ в конце линии
кА.
Без учёта активного сопротивления этот ток равен
кА.
Ток
двухфазного КЗ в конце КЛ
кА.
Если КЗ сопровождается дугой длиной 1200 мм (примерно среднее расстояние между проводами, что справедливо для первого момента КЗ), то
Ом,
и
ток
кА, или 0,885
тока, определенного без учета дуги.
Такое незначительное уменьшение тока
объясняется тем, что сопротивление дуги
мало по сравнению с активным сопротивлением
линии.
Рекомендуемая литература: ОЛ2, ОЛ3, МУ1
Практическая работа № 5 Тема: Учет изменения параметров в цепи при расчете токов короткого замыкания
При расчете минимального значения тока КЗ в произвольный момент времени рекомендуется учитывать сопротивление электрической дуги в месте КЗ, увеличение активного сопротивления проводников (кабелей) вследствие их нагрева током КЗ (эффект теплового спада тока КЗ), а также изменение индуктивных сопротивлений прямой, обратной и нулевой последовательностей воздушных линий вследствие смещений фазных проводов, вызванных повышенным электродинамическим действием токов КЗ.
Учет электрической дуги в месте КЗ рекомендуется производить введением в расчетную схему активного сопротивления дуги. Эффект теплового спада тока трехфазного КЗ в проводнике обычно учитывают в тех случаях, когда активное сопротивление проводника к моменту КЗ составляет не менее 20% от суммарного индуктивного сопротивления цепи КЗ.
Цель:
Определить начальное действующее
значение периодической составляющей
тока при трехфазном КЗ в конце воздушной
линии напряжением 330кВ, если ток КЗ в
начале линии составляет
Исходные
параметры: Воздушная
линия: АС-240/56. Начальная температура
проводов линии
Полное время отключения цепи КЗ
Активное
сопротивление проводов линии при
где:
- погонное (удельное) активное сопротивление
проводника, Ом/м, при нормированной
температуре
;
- длина проводника до места КЗ, м;
-
условная температура (для меди
для алюминий
Индуктивное
сопротивление проводов линии
Сопротивление
системы
Начальное действующее значение периодической составляющей тока металлического КЗ составляет
Пример:
Определить
вероятные максимальное и минимальное
значения тока в начальный момент
трехфазного короткого замыкания в точке
К1 и к моменту его отключения
в схеме, представленной на рис 8.1.
Рис 8.1. Расчетная схема, к примеру - 1
Исходные
параметры: Система
С:
Трансформатор
Т: тип ТСЗС-1000/6 кВ;
;
Автоматические
выключатели:
АВ1-«Электрон».
;
АВ2-А3794С:
;
АВ3-АЕ2056:
;
где:
- контакты выключателей;
Шинопровод
Ш: тип ШМА-4-1600;
Кабельные
линии: КБ1-АВВГ-3×185+1×70:
КБ2-АВВГ-3×35+1×16;
Болтовые
контактные соединения:
число соединений
;
где:
-
болтовые контакты;
Решение: Находим значения параметров схемы замещения прямой последовательности:
Сопротивление системы, рассчитанное по формуле
;
Активное и индуктивное сопротивление трансформатора, рассчитанное по формуле
;
Активное и индуктивное сопротивление шинопровода:
Активное сопротивление болтовых контактных соединений:
Активное и индуктивное сопротивления кабельных линий:
Значения параметров схемы замещения нулевой последовательности:
Суммарные сопротивления относительно точки КЗ:
Начальное действующее значение периодической составляющей тока при металлическом КЗ:
Начальное действующее значение периодической составляющей тока дугового КЗ определяется с учетом сопротивления дуги. Активное сопротивление дуги в начальный момент КЗ, определяемое по формуле
где: коэффициент в соответствии с формулой составляет
Максимальный и минимальный значения тока в начальный момент трехфазного короткого замыкания дугового КЗ составляет
Рекомендуемая литература: ОЛ2, ОЛ3, МУ1