4 Характеристика токов короткого замыкания

Программа обладает несколькими алгоритмами для расчета токов короткого замыкания. Первая группа алгоритмов рассчитывает на то, что короткое замыкание произойдет только в одном выбранном узлу сети - это выгодно, когда решаем, например, один конкретный вывод. Вторая группа проверяет комплексно всю сеть – короткое замыкание происходит постепенно в любом из ее узлов. Расчет несимметричных коротких замыканий на землю зависит от выбранного вида сети.

Последствием внезапного изменения импеданса при коротком замыкании является переходной процесс. Большим током короткого замыкания в области энергетической системы нарушится равновесие между магнитным и электрическим полем и в новое равновесное состояние система переходит переходными составляющими тока и напряжения. Изменение тока короткого замыкания во времени зависит от момента возникновения короткого замыкания. Это изменение может показывать несимметричность по отношению к оси времени с присутствующей постоянной составляющей. Изображение тока короткого замыкания узла NODE1 показано на следующем рисунке:

Рисунок 4.1 – Форма волны ТКЗ

Форма волны для других узлов сети является аналогичной.

5 Селективность

Целью обеспечения селективности является то, чтобы неисправность или перегрузка была отключена всегда только тем защитным компонентом, который будет самым близким к точке неисправности или к точке перегрузки. Если хотим сохранить селективность между двумя защитными компонентами, установленными друг за другом, то их характеристики не должны ни в какой точке пересекаться, и если вместо однозначно установленной характеристики при помощи одной линии указаны области характеристик, то даже эти области не должны пересекаться.

Оценка селективности при помощи характеристик предоставляет очень хорошую информацию о селективной градации для области расцепителей перегрузки и области воздействия токов с задержкой.

Рисунок 5.1 - Карта селективности всего объекта

Так как все характеристики показаны на одной карте, в качестве наглядного примера приведу карту селективности секции аварийного дизель- генератора на рисунке 5.2.

Автомат с теговым номером FA10 является головным по отношению к остальным и стоит на предшествующей ступени по селективности. На карте видно, что он стоит правее всех остальных и тем самым защищает все предыдущие ступени защиты.

Рисунок 5.2 - Карта селективности секции аварийного дизель-генератора

На карте также виды различия характеристик автоматических выключателей и предохранителей. В отличие от предохранителей, ступенчатая характеристика автоматических выключателей предусматривает защиты как от токов короткого замыкания, так и от перегрузки.

6 Компенсация реактивной мощности

Такое электрическое оборудования, как электрические двигатели, трансформаторы, дроссели люминесцентных ламп и многие другие потребляют из сети не только активную энергию, но также и реактивную энергию, которая необходима для обеспечения их правильной функции. Проблемой является то, что распределительная сеть нагружается суммой обеих этих энергий. Чтобы снизить реактивную энергию, передаваемую системой, к электрооборудованию или вблизи него подключается компенсационный конденсатор, который поставляет реактивную энергию прямо электрооборудованию, и этим он снижает количество реактивной энергии, передаваемой в сети. Качество компенсации реактивной энергия описывается коэффициентом мощности cosφ, это соотношение активной мощностиP и реактивной мощностиS.

Особенно важный момент занимает вопрос установки компенсирующих устройств (батарей конденсаторов). В данной работе установка батарей конденсаторов была произведена на шины НН ТП 10/0,4 кВ:

Рисунок 6.1 - Установка батарей конденсаторов

Такая установка может быть продиктована, к примеру, требованием по коэффициенту мощности от энергопередающей компании или повышением пропускной способности линий.

Программой xSpider также можно сравнивать падение напряжения до компенсации и после компенсации, потому что при понижении реактивной мощности снижается так же и ток. Доказуемо, что снижение потерь при передаче электрической энергии очень выгодно, потому что остальные способы, как увеличение сечений, повышение номинального напряжения и другие, не являются экономичными и технически очень трудно реализуемые. Путем расчетов можно также проверить тот факт, что в некоторых случаях даже можно понизить сечения использованной проводки.

Программа, однако, не выполняет автоматический перерасчет с первоначального на итоговый коэффициент мощности, а рассчитывает только компенсированное состояние с конкретным конденсатором.

Показатели при комплексной проверке:

Рисунок 6.2 - Показатели батарей конденсаторов при проведении комплексной проверки