37)Учёт системы при расчётах токов кз. Система конечной и бесконечной мощности.

Ответ: При расчетах токов КЗ учет СЭС часто производится приближенно, считая СЭС источником бесконечной мощности. Такой источник не обладает собственным сопротивлением и напряжение на его зажимах не зависит от режима работы внешних присоединений. Отсюда следует, что изменение полного тока КЗ происходит только вследствие затухания его апериодической составляющей. При таких условиях для действующего значения периодической составляющей тока КЗ достаточно найти результирующую реактивность ХΣ между точкой присоединения источника бесконечной мощности и точкой КЗ. Зная напряжение источника, которое обычно принимается равным среднему напряжению той ступени, где он подключен Uср, величину тока КЗ определяют: Если расчет ведется в относительных единицах и принято Такой способ расчета при соизмеримых мощностях исследуемой

схемы и СЭС может дать значительную погрешность. Поэтому им можно пользоваться только в случае, если нет другого пути для оценки влияния СЭС или заведомо известно, что СЭС имеет весьма большую мощность по сравнению с мощностью исследуемой цепи. Однако имеется другой способ учета СЭС, в котором ее сопротивление приближенно оценивается по известному значению тока КЗ в какой-либо точке схемы. Если известна величина начального тока или мощности при трехфазном КЗ, то реактивность системы относительно этого узла определяется где - среднее напряжение той ступени, где заданы ток или мощность За этой реактивностью считают подключенным источник бесконечной мощности.

38)Особенности расчёта токов кз в установках напряжением 6-10-35 кВ. Учёт сопротивления дуги.

Ответ: Распределительными сетями называют воздушные и кабельные сети напряжением 6–35 кВ, по которым электроэнергия передается потребителям от питающих центров, через понижающие трансформаторы, а также воздушные и кабельные линии низкого напряжения. Распределительные сети напряжением 6–35 кВ эксплуатируются с незаземленными (изолированными или компенсированными) нейтралями. В таких сетях могут возникать трехфазные и двухфазные КЗ, что вызывает увеличение тока в поврежденных фазах. Замыкание одной фазы на землю (простое замыкание на землю) в таких сетях незначительно увеличивает ток в поврежденной фазе и не искажает треугольник линейных напряжений.

Основной особенностью распределительных сетей является их значительная электрическая удаленность от генераторов ЭЭС (рис. 9.1). Путем преобразования схемы генераторы и сети ЭЭС (рис. 9.1, а) приводят к простейшей схеме замещения (рис. 9.1, б). В этой схеме все генераторы заменяются одним эквивалентным генератором с ЭДС Е, а сопротивления всех питающих линий, трансформаторов и генераторов до шин питающей подстанции заменяются сопротивлением системы Zc. Сопротивления линий, трансформаторов и реакторов распределительной сети от шин подстанции до места КЗ суммируются и заменяются одним сопротивлением Zpc. Таким образом, вся расчетная схема приводится к схеме изображенной на рис. 9.1, б, а суммарное сопротивление от эквивалентного источника питания до точки КЗ составляет Ток трехфазного КЗ через сопротивление определяется как для источника с неизменной линейной ЭДС E где величины Zc и Zpc определены для одной фазы, Ом/фазу. При значительной электрической удаленности распределительной сети обычно не учитывают переходные процессы в генераторах, считая все КЗ удаленными, что упрощает расчеты. В практических расчетах фазная ЭДС генераторов E заменяется линейным напряжением холостого хода Ux вторичной обмотки трансформатора, питающего распределительную сеть Для распределительных сетей сложной конфигурации величина Zc определяется расчетами, которые обычно выполняются с помощью ЭВМ. В результате для всех подстанций и электростанций ЭЭС определяется ток КЗ на шинах, питающих распределительную сеть а по нему определяется Zc для расчетов токов КЗ в самой распределительной сети

Иногда вместо тока трехфазного КЗ задается мощность КЗ которая равна Сопротивление системы в этом случае определяется по формуле Таким образом, исходными данными для расчетов токов КЗ в распределительных сетях являются Ux и Zc . Сопротивление Zpc определяется для каждого случая по данным рассчитываемой сети: длине, сечению проводов линий, паспортным данным трансформаторов, длине, сечению и конструкции кабелей и т. п. Следующим упрощением для расчетов токов КЗ в распределительных сетях является возможность определять ток двухфазного КЗ по току трехфазного КЗ

В ряде случаев сопротивление Zc по сравнению с Zpc настолько мало, что им можно пренебречь и принять Zc = 0. Такой случай считается питанием от ЭЭС бесконечной мощности. Для ориентировочной оценки можно считать ЭЭС бесконечной мощности, если выполняется условие

где Sc – суммарная мощность всех генераторов ЭЭС, МВ · A; мощность трехфазного КЗ на шинах подстанции, питающей распределительную сеть, МВ · А. Следующая особенность расчета – необходимость учета активных сопротивлений. Считается, что пренебрегать активным сопротивлением можно, если При этом определение тока КЗ без учета активного сопротивления дает ошибку не более 5 %. В распределительных сетях индуктивное сопротивление воздушных линий Xвл составляет примерно 0,4 Ом/км, активное сопротивление воздушных линий Rвл с алюминиевыми проводами сечением 16–95 мм² находится в пределах 1,84–0,315 Ом/км; отношение Xвл/Rвл при этом значительно меньше 3 и находится в пределах0,28–1,33. Для кабельных линий индуктивное сопротивление составляет 0,08 Ом/км и отношение Xкл /Rкл еще меньше. Те же выводы можно сделать, рассмотрев отношение ХТ/RТ у трансформаторов. Для трансформаторов 10/0,4 кВ мощностью от 25 до 250 кВ А, соединенных по схеме Y/Yo – 0 (звезда – звезда с заземленной нейтралью), активное сопротивление составляет 106–6,48 Ом, индуктивное – 168–18,7 Ом, а отношение ХТ/RТ равно 1,58–2,89. Поэтому одним из основных требований при расчетах является

обязательный учет активных сопротивлений сети. В этом случае рас-четное уравнение (9.2) приводится к виду:

Результаты расчетов по выражениям (9.2) и (9.7) одинаковы только в том случае, если отношение X/R для Zc и Zpc одинаково. Но так как а отношение X/R для воздушных и кабельных линий, а также для трансформаторов и реакторов разное, то это условие не выполнимо и расчет по уравнению (9.2) может дать значительные ошибки. Приведение к расчетному напряжению производится так же, как это изложено в гл. 2. Расчет токов КЗ может выполняться в именованных или в относительных единицах. Для распределительных сетей обычно приходится определять активные и индуктивные сопротивления линий и трансформаторов по справочникам или паспортным данным оборудования. Большинство данных в справочниках приводятся в именованных единицах, поэтому для уменьшения пересчетов расчеты токов КЗ для распределительных сетей целесообразно проводить в именованных единицах. Вторым преимуществом расчета в именованных единицах является то, что после каждого вычисления появляется результат в именованных единицах, что позволяет непрерывно контролировать правильность ведения расчетов и получаемых результатов.