- •Расчёт токов короткого замыкания Общие сведения о коротких замыканиях
- •Определение расчётных параметров элементов сети Система относительных единиц
- •Система именованных единиц
- •Расчётная схема и схема замещения
- •Определение трёхфазного тока кз в сетях выше 1кВ
- •Определение токов кз от электрических машин напряжением выше 1кВ
- •Расчёт токов кз в электрических сетях до 1кВ
- •Влияние асинхронных двигателей на подпитку места кз до 1кВ
- •Расчёт несимметричных видов коротких замыканий
- •Расчёт токов кз в сетях постоянного тока
Определение расчётных параметров элементов сети Система относительных единиц
При расчёте токов КЗ все входящие в расчёт величины можно выражать в именованных единицах (киловольт-амперах, амперах, вольтах, омах) или относительных единицах (долях и процентах принятой базисной величины). В эксплуатационной практике общепринятым является расчёт в относительных единицах. При использовании этого способа большинство расчётных выражений имеет простую структуру, поэтому можно быстро определить вычисляемые величины.
Базисная величина– это величина выбранная произвольно и независимая от остальных.
В качестве независимых базисных величин обычно выбирают базисную мощность и базисное напряжение.
Базисная мощность– мощность, величина которой принимается равной некоторому значению (1000, 100тыс.кВАи т.д. или величину мощности питающего трансформатора), исходя из соображений сокращения вычислительной процедуры в расчётах токов КЗ.
Базисное напряжение– это среднее напряжение ступени рассматриваемой схемы электроснабжения, на которой имеет место КЗ. При расчётах не принимают во внимание действительные коэффициенты трансформации трансформаторов; они заменяются отношениями средних номинальных напряжений. При этом пересчёт относительных сопротивлений по напряжению не производится (кроме реакторов). Шкала средних номинальных напряжений: 500; 330; 154; 115; 37; 20; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,69; 0,525 и 0,4кВ.
Базисный ток. Его определяют по формуле:
(3.12)
Определение электродвижущейсилы,напряжения,тока,мощностиисопротивлениявыражаемых в относительных единицах, приведённых к базисным условиям:
(3.13)
где - сопротивление, Ом на фазу;- базисный ток, кА;- базисное междуфазное напряжение ступени, определённое по шкале средних номинальных напряжений, кВ;- базисная мощность, кВА.
Система именованных единиц
При расчете токов КЗ в именованных единицах сопротивления расчетной схемы приводят к базисному напряжению по следующим формулам:
реактивное
(3.14)
активное
(3.15)
полное
(3.16)
Формулы приведения параметров расчётной схемы к базисным условиям.
Элемент расчётной схемы |
Исходные параметры |
Относительные единицы, Ом |
Именованные единицы, Ом |
Энергосистема |
- номинальная мощность системы, МВА; - относительное реактивное сопротивление энергосистемы, Ом; - мощность КЗ системы, МВА; - ном. ток откл. выключателя, кА. | ||
Генераторы, компенсаторы, синхронные и асинхронные двигатели |
- номинальная мощность электрической машины, МВА; - относительное сверхпереходное сопротивление генератора, Ом; - кратность пускового тока двигателя, отн. ед; - фазная ЭДС генератора. | ||
Трансформаторы двухобмоточные: а) б) |
- номинальная мощность трансформатора, МВА; - относительное напряжение КЗ трансформатора, отн. ед; - относительное активное сопротивление трансформатора, Ом. |
а) б) |
а) б) |
Реакторы |
- относительное реактивное сопротивление реактора, Ом; - номинальный ток реактора, кА. | ||
Линии электропередач |
- удельное реактивное сопротивление линии,; - удельное активное сопротивление линии,; - удельная проводимость,; - сечение проводника,; - длина линии, км. |
; . |
; . |
Для меди , для алюминиевых и сталеалюминиевых проводников, для стальных проводов.
Трёхобмоточный трансформатор. Паспортные данные:, МВА;;;кВт.
Напряжение КЗ обмоток трансформатора:
.
Индуктивные сопротивления обмоток трансформатора с приведением к базовым условиям (в именованных единицах):
Находим мощность короткого замыкания для каждой обмотки:
.
Активные сопротивления обмоток трансформатора с приведением к базовым условиям (в именованных единицах):
Тоже самое, но несколько иначе. Т.к. , то, следовательно, активное сопротивление обмоток можно подсчитать следующим образом:
Рис. 4 Схема замещения трёхобмоточного трансформатора
Автотрансформатора. Паспортные данные:, МВА;кВ;;кВт.
Т.к. параметры обмоток среднего и низкого напряжения приведены к параметрам, отнесённых к обмотке ВС, т.е. к параметрам и:
;
;
;
,
где .
Напряжение короткого замыкания обмоток трансформатора:
.
Индуктивные сопротивления обмоток трансформатора:
Мощность короткого замыкания для каждой обмотки, с последующим вычислением активного сопротивления обмоток трёхобмоточного трансформатора.
.
.