книги из ГПНТБ / Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства учеб. пособие

/<2>

V*

Еъ

Еъ

VTznpZ

уз

= - 5 - і . =0,87 .

'к3 *

znp2J +

z o6S

Z np2

Z n p S + Z o 6 S

Ч

ток двухфазного к. з. очень просто по соотношению

42> = 0,87/к 3 ) .

(205)

'к

o3c

F

.

£ F

о.

s

s

З

/ і 3 )

гпо s + z o6 s + Z 0S

'

z ,

• 0 , OS

np S '

об S "T

"пр s

При

Zos-v оо

/ к '

0,

П р и Z 0 s > Z n p S

/ к ^ / к 3 ' ,

(206)

ПрИ

Zos = Z n p S

/ к * =

/к 3 ',

при

z o s - ^ 0

Если несимметричное короткое

замыкание произошло недалеко

(рис. 130—134). При этом для двухфазного

к. з. расчетное сопротив­

ление

z( 2 )

= z

4- z

Л #

расч (н)

'if.

пр Е (н) '

об Е (н) >

а для однофазного к.

з. соответственно

Z # расч (н) =

г - * п р

S (н)

об s (н)

г # 0 Е (н) •

единицах представляют собой

с о с т а в л я ю щ и е

п р я м о й

п о с л е д о в а т е л ь н о с т и

т о к о в

к. з.

Дл я

того чтобы

получить п о л н ы е з н а ч е н и я т о к о в

к. з.,

нужно найденные

составляющие прямой последовательности у м н о ж и т ь

н а к о э ф ­

но для

проверки

надежности

срабатывания

релейной

защи­

ЮкВ

0,38кВ К">

ты,

если

она

есть,

отключаю­

щих

катушек

автоматов и плав­

1

ких

предохранителей.

В

этом

случае,

как

указывалось

выше,

.0-

<-о,п

нужно

определять

наименьшие

значения

тока

к. з. Для

сетей

напряжением

380/220

В

ими,

как правило, являются токи од­

нофазных

к. з.

Поэтому

ниже

Рис.

139. Схемы

однофазного коротко­

изложен

порядок

определения

го

замыкания

в

сети напряжением

этих

токов.

Кроме

того, оче­

0,38

кВ:

а — принципиальная;

б — расчетная.

видно,

что

наименьшее

значе­

ние тока

будет

при

коротком

замыкании в наиболее

удаленной

точке воздушной

линии, которую

а ее схема замещения — на рисунке

139,

б. Сопротивлением линии

10 кВ можно пренебречь и принять

z 1 0 « 0 . Тогда ток

однофазного к. з.

3(7

пр. т

+

2 о б . т

+ го. т +

г \ пр.

0,38 +

г о б . 0,38

0

0,38

Сопротивление

петли

«фазный

провод — нулевой

провод»

_

г пр . 0,38 + 2 о б . 0,38

+ г 0

0,38

—

,

(207)

+

zn

где zT — полное сопротивление трансформатора току

замыкания на

корпус.

Значения 2 Т зависят от мощности трансформаторов

и схемы соеди­

на корпус приведены в таблице 31.

Индуктивное сопротивление петли «фазный — нулевой

провод

линии» при проводах из цветных

металлов принимают 0,6

Ом/км,

при стальных проводах активное и

внутреннее индуктивное сопротив-

Т а б л и ц а 31

Полные сопротивления транс­

Тип трансформатора

Мощность, кВ • А

форматоров току замыкания на

корпус, приведенные к напря­

жению 400 В, Ом

16

4,62

25

3,60

40

2,58

63

1,63

ТМ

100

1,07

160

0,70

250

0,43

400

0,318

630

0,246

ТМА

100

1,67

ТСМА

100

1,20

ТМФ

400

0,352

630

0,273

ления определяют в зависимости от токов

к. з., а внешнее индуктив­

ное сопротивление берут равным 0,6 Ом/км.

этот ток должен составлять

не менее 1,4 уставки

тока мгновенного

срабатывания автомата. Сопротивления

стальных

проводов

следует

брать для этих значений токов.

Если

фазный

и

нулевой

провода

разного

сечения,

то полное сопротивление петли

Zn

=

I / ( Г о ф

+ Г о н ) 2 +

(* о ф .

В 1 у т +

* о и. в,ут +

Ч

внешн)2 .

( 2 0 8 )

где г о ф , хоф

— сопротивления

фазного

провода;

гон>

*он — сопротивления

нулевого

провода.

Из векторной

диаграммы

(рис. 141) при условии,

что 1'А = О,

следует:

i3 = V(rBy + rB rc + (icy

= ViV*

I л f +

V"3IAV3IA

+

(VS

ІA ) 2 =

3/ л =

3L/H шСл ,

(209)

где

UH — номинальное

фазное

напряжение

сети;

при

ш = 2я/ = 2ТІ50 = 314 — угловая

частота

переменного

тока

/ = 50 Гц;

СА

= Св = Сс — емкость

километра

линии по отношению к

земле.

Для

воздушных

линий

С0 = 5,4 х

деления тока замыкания на землю в сетях напряжением

6—35 кВ с

изолированной

нейтралью.

Для воздушных сетей

/ 3

= — ,

(210)

3

350

v

'

для кабельных

сетей

/ з =

•

( 2 1 1 >

В этих формулах

10-5-12

4

Г

U — линейное

напряжение, кВ;

пряжения, км.

Сила тока

замыкания

на землю

не должна

превосходить следую­

щих значений:

при напряжении

6

кВ

—30А,

»

»

10 кВ

—20А,

»

»

20

кВ

—15А,

»

»

35 кВ

—10А.

случаях не должен превышать 10 А.

Если ток замыкания на землю не превышает указанных

значений,

то при замыкании

фазы на землю нет необходимости немедленно

отключать линию,

и она может

работать до тех пор, пока

не будет

найден и отключен

для ремонта

поврежденный участок. Обычно это

значений

номинального напряжения, что представляет

опасность

для изоляции, особенно при напряжении

35 кВ.

Кроме

того, от термического действия

дуги в месте

замыкания

жениях даже 6 кВ и тем более при напряжениях

10 кВ и выше.

П р и м е р ы р а с ч е т о в

Пример 1.

Вычислить

токи при трехфазном коротком замыкании в точке

Кі (рис. 142).

мощность S(, = 100 MB - А и приводим к ней все со­

Принимаем

базисную

противления.

Система

Ю,5кВ

\К0,63 Ом/км

f

37кВ XfOfi On/км f * K H )

a

37KB

U^6,S%

Рис. 142. К примеру 1:

а —расчетная схема; б — схема

замещения;

в— преобразование

схемы замещения.

4. Рассчитываем токи

и мощности трехфазного

к.з. для точки' Кх-

1 рез = *i i = 1,275.

Определяем расчетное

сопротивление:

•^расч —хг>

1,275

10

=0,255 .

Находим номинальный

ток генераторов:

2000

= ПО А.

V3

Ucp

1,73 • 10,5

По расчетным кривым для генераторов

сельских

электростанций с АРВ

(рис. 134) находим кратности периодической

составляющей:

^ = 4 > 3 ;

^ о , 2 = 2 ' 7 !

оо=

2,55.

Определяем токи

периодической

составляющей:

/" = 7 ^

Is

==4,3 • ПО =47 3 А;

7 о,2

= 7

* 0,2 h = 2 , 7

• 100 =300 А;

7 оо —

7 #

со 7 Е

:2,55 • ПО =280 А.

Приняв ударный коэффициент fey

= l , 5 , получим:

і у = куУ21"

=

1,5.

1,41

• / " = 2 , 1 1 "

= 2 , 1

• 473 = 995 А.

Мощности к . з . могут быть

найдены аналогично токам к . з . :

S 0

=

S s

=

4,3 • 2000 = 8600 кВ • А,

s o,2

= 7 # 0,2Ss

=

2>7 •2 0 0 0

= 5 4

0 0

к В

• А;

^ ет

S s

=

2,55 • 2000 =

5100 кВ • А.

10,5кВ

ВЗОнВ-А

Чк-6,5%

37нВп

.

Линия связи с

1=25км

энергосистемой

Им

том

Рис. 143. К примеру 2.

Щ,=6,5%

^КЛ

Ю,5кВ

ЮООкВ-А

Чн-5,5%

1000№

В,ЗнВ

c m

Для трансформатора

1000 кВ • А

*8 = *4:

«к %

Se_

5,5

10

= 0,55.

100

Sn

100

1

Для трансформатора

1600 кВ • А

хъ =

6,5

10

=

0,4.

100

1,6

Для линии электропередачи

35 кВ

хь

=х01-

S6

=

10

V2

0,4 • 25—— =0,073.

3 7 а

Для трансформаторов 630 кВ • А

: *8 :

6,5

10

=

1,03.

100

0,63

2.

Изображаем схему

замещения

(рис. 144, а).

3.

Преобразуем ее для упрощения

(рис. 144, б и е). Сопротивления в преоб­

разованной схеме обозначаем

другими

порядковыми

номерами

и вычисляем:

*о = х10

=

*і +

х3

= х2

+

хА

=

2 + 0,55 = 2,55;

Хд

2155 * 2,55

=

1,275;

Are +

* i 0

2,55 +

2,55

хц

= * 6

+

*б = 0,4 +

0,073 =0,473;

хіз = •

х, xs

1,03 •

1,03

0,515.

*7 "Т"

*8

1,03+

1,03

Сопротивление

системы

ЛГІ =

S6

=

100

= 0 , 4 .

S K

250

Индуктивное

сопротивление

линии

35 кВ

S 6

100

* i = * b ' = - ^ 2 — = 0 . 4 - 2 5 - ^ Г = 0 . 7 3 .

Активное сопротивление линии 35 кВ

S6

100

г*

= г<>1 -JJT-

= ° . 6

3

•2

5

- ^ г = 1 • 1 5 -

ср

Индуктивное

сопротивление

трансформатора

дго = Хл =

Ц К %

S 6

6,5

100

•

=

•

= 6 , 5 .

100

S„

100

1

Вычертив схему замещения, преобразуем ее и находим

результирующее

индуктивное,

активное и полное сопротивления до точки

К\.

х,

Хл

6,5

• 6,5

* Р е з

=

* i +

*2 +

3

- л

-

=

0,4

+

0,73

+

. ,

,

.

. =

4,38.

* я + * 4

6,5 +

6,5

г рез =

r2

~

1,15,

г р

е з

=

V

*рез + г Р е з =

/ 4 , 3 8 » +

1,15» =

4,54.

. Следует отметить, что в данном случае

г р е з

численно

мало отличается

от

дСрезЭто можно было предвидеть,

так как

г рез

1

Базисный

ток

Л р е з

3

'

/

S6

_

100 000

55оо

д

=

=

УТиср

1,73-10,5

Принимая,

что затухания

тока

периодической

составляющей

нет,

получим

" = / о , 2 = 7 с 0

=

/

б

=

5500

= 1210А.

7

^

-

Т

І

Г

*рез

ч,оч

С

учетом

апериодической

составляющей

при ударном

коэффициенте ky = 1,5,

iy

= ky

УТ I" =

1,5-1,41. / " = 2 , 1 .

/ " =

2,1-1210 = 2550

А.

замыка­

Пример 2. Определить токи и мощности трехфазного

короткого

ния для точек Кі,

К%, Кз в установке,

расчетная схема которой дана

на

рисун­

ке

143. Расчеты провести

для Двух

случаев:

1)

установка

не имеет связи с мощной

энергосистемой;

=

2)

есть связь с мощной энергосистемой

по ЛЭП 35 кВ длиной 30 к м с д : 0

=

0,4 Ом/км.

В последнем случае рассчитать токи короткого замыкания в точ­

ках Ki

и Кг-

I. У с т а н о в к а

н е и м е е т

с в я з и

с э н е р г о с и с т е м о й .

1. Принимаем базисную мощность Se =

10 MB- А и приводим к ней сопротив­

ления элементов

схемы.