
- •Выбор электрических аппаратов
- •Электродинамическое и термическое действие токов КЗ
- •Общие положения по выбору электрических аппаратов и параметров токоведущих устройств
- •Выбор электрических устройств по длительному режиму работы
- •Выбор электрических устройств по току КЗ
- •Выбор и проверка элементов системы электроснабжения выше 1кВ
- •Выбор числа и мощности силовых трансформаторов
- •Общие положения
- •Выбор типа трансформаторов
- •Выбор числа трансформаторов
- •Выбор мощности силовых трансформаторов
- •Выбор номинальной мощности трансформатора с учётом перегрузочной способности
- •Определение мощности потерь и энергии в силовых трансформаторах
- •Общие выводы по выбору числа и мощности силовых трансформаторов для систем электроснабжения
- •Режимы работы электроэнергетических систем
- •Резервы генерирующей мощности при управлении режимами ЭЭС
- •Выбор сечений проводов и кабелей
- •Общие положения
- •Выбор стандартного сечения проводника
- •Выбор сечений жил проводников по нагреву расчётным током
- •Выбор сечения по нагреву током короткого замыкания
- •Выбор сечений проводников по потерям напряжения
- •Выбор проводников электрической сети по экономической целесообразности
- •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
- •Защита элементов системы электроснабжения
- •Выбор предохранителей
- •Выбор автоматических выключателей
- •Основы релейной защиты
- •Требования к релейной защите, основные понятия и определения
- •Классификация РЗ
- •По элементной базе
- •По принципу действия электромеханических реле
- •По физической величине
- •По реакции на изменение входных физических величин
- •По принципу воздействия исполнительного органа на управляемую цепь
- •По способу действия на управляющий объект
- •По времени действия
- •По способу включения чувствительного элемента
- •По роду оперативного тока
- •По назначению
- •По типу
- •По способу обеспечения селективности при внешних К.З.
- •По характеру выдержек времени
- •По виду защит
- •Максимальные токовые защиты
- •Расчёт параметров МТЗ
- •Схемы МТЗ
- •МТЗ с независимой характеристикой времени срабатывания
- •МТЗ с зависимой характеристикой времени срабатывания
- •МТЗ с блокировкой по минимальному напряжению
- •Направленные МТЗ
- •Принцип работы реле направления мощности
- •Токовые отсечки
- •ТО мгновенного действия
- •Защита линий 6-35 кВ с помощью трёхступенчатой токовой защиты
- •Дифференциальные защиты
- •Продольная дифференциальная защита
- •Токовая погрешность ТА
- •Поперечная дифференциальная защита
- •Балансы мощности и электроэнергии
- •Баланс активной мощности
- •Баланс реактивной мощности
- •Баланс электроэнергии
- •Перенапряжения в системах электроснабжения
- •Общие положения
- •Защита от волн атмосферных перенапряжений
- •Защита от внутренних перенапряжений
- •Схемы защиты от перенапряжений
- •Молнезащита зданий и сооружений
- •Расчёт защиты зоны молнеотводов
- •Отклонения напряжения
- •Качество электрической энергии
- •Общие положения
- •Отклонения напряжения
- •Колебания напряжения
- •Размах изменения напряжения
- •Доза фликера
- •Несинусоидальность напряжения
- •Несимметрия напряжения
- •Длительность провала напряжения
- •Импульс напряжения
- •Коэффициент временного перенапряжения
- •Отклонение и размах колебаний частоты
- •Способы и средства улучшения качества электрической энергии
- •Компенсация реактивной мощности
- •Общие сведения
- •Способы снижения потребления реактивной мощности без компенсирующих устройств
- •Компенсирующие устройства
- •Расчёт потерь мощности и энергии в цеховых сетях
- •Скидки и надбавки к тарифу на электрическую энергию за компенсацию реактивной мощности
- •Выбор мощности и места установки компенсирующих устройств
- •Определение места установки компенсирующих устройств в сетях до 1 кВ
- •Компенсация реактивной мощности в сети 6-10 кВ
- •Компенсация реактивной мощности в электрических сетях со специфическими нагрузками
- •В сетях с резкопеременной несимметричной нагрузкой
- •Компенсация реактивной мощности в сети с резкопеременными нагрузками
- •Компенсация реактивной мощности в электрической сети с несимметричными нагрузками
- •Продольная ёмкостная компенсация реактивной мощности
- •Назначение и область применения продольной компенсации
- •Повышение предела пропускной способности линий электропередачи по углу. Улучшение потока распределения в сетях
- •Снижение потери напряжения
- •Выбор числа и мощности конденсаторов при продольной компенсации
- •Ёмкость конденсаторной установки на фазу
- •Сравнение продольной и поперечной компенсации
- •Сравнение по повышению уровня напряжения
- •Сравнение по активным потерям энергии
- •Сравнение требуемой мощности конденсаторов при последовательном и параллельном их включении
- •Раздел №2. Электрические нагрузки
- •Графики электрических нагрузок промышленных предприятий
- •Классификация графиков электрических нагрузок
- •Основные определения и обозначения
- •Показатели графиков электрических нагрузок
- •Методика определения эффективного числа электроприёмников
- •1. Определение эффективного числа приёмников при трёхфазных нагрузках
- •2. Определение эффективного числа приёмников при однофазных нагрузках
- •Определение средних нагрузок
- •Определение среднеквадратичных нагрузок
- •Определение расхода электроэнергии
- •Определение расчётных и пиковых нагрузок
- •Общие положения
- •Определение расчётной нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса
- •Определение расчётной нагрузки по удельной нагрузке на единицу производственной площади
- •Определение расчётной нагрузки по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции
- •Определение расчётной нагрузки по средней мощности и коэффициенту формы
- •Определение расчётной нагрузки по статистическому методу
- •Определение расчётной нагрузки согласно «Временным руководящим указаниям по определению электрических нагрузок промышленных предприятий»
- •Общие рекомендации по выбору метода определения расчётных нагрузок
- •Определение пиковых нагрузок
- •Учёт роста нагрузок

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Ударный ток КЗ от двигателя: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
iy,д |
|
|
k y ,д I п,д,0 . |
(3.32) |
|||||||
|
|
2 |
|||||||||||||
Ударный коэффициент для различных типов электродвигателей определяется по- |
|||||||||||||||
разному. Для синхронного двигателя, с учётом внешнего сопротивления: |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0.0 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k y ,д |
e |
|
|
|
|
|
(3.33) |
||||
|
|
|
|
|
|
Ta . |
|
|
|
||||||
Для асинхронного двигателя: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
0.01 |
|
|
0.01 |
|
||||
|
|
|
|
|
e |
|
Tp' |
e |
|
|
, |
|
|||
|
|
|
|
k y ,д |
|
|
Ta |
(3.34) |
|||||||
где T ' |
T ' |
(1 |
хвн.цепи |
) - расчётная постоянная времени периодической составляющей тока |
|||||||||||
|
|||||||||||||||
p |
p,д |
|
хd" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цепи КЗ; Tp' ,д - расчётная постоянная времени периодической составляющей тока АД при КЗ.
Расчёт токов КЗ в электрических сетях до 1кВ
В системах электроснабжения промышленных предприятий электрические сети до 1кВ
имеют наибольшую протяженность, поэтому на них приходится большая доля возникающих КЗ. В связи с этим коммутационная и защитная аппаратура, токоведущие части электроустановок и т.д. должны надёжно работать в режимах КЗ. Основные положения методики определения токов КЗ в сетях напряжением выше 1кВ справедливы и для сетей до 1кВ. Однако расчет токов КЗ в сетях до 1 кВ имеет ряд особенностей.
1) Обычно мощность понизительных трансформаторов, от которых получают питание
сети низкого напряжения, значительно меньше суммарной номинальной мощности генераторов питающей электрической системы. Поэтому питающую систему в таких случаях считают источником с неизменной ЭДС с нулевым внутренним сопротивлением. Это условие соблюдается практически всегда, если установленная мощность понижающих трансформаторов, питающих место КЗ, удовлетворяет требованию
S н,Т |
|
Sc |
. |
(3.35) |
|
||||
|
50 |
|
|
где S c - мощность питающей системы.
В данном случае периодическая составляющая тока КЗ является неизменной во времени.
2)При составлении схем замещения учитывают влияние активных сопротивлений короткозамкнутой цепи (трансформаторов, линий, шин, трансформаторов тока, автоматических выключателей, контактов аппаратов и т.д.). Переходные сопротивления контактов могут быть также учтены (для распределительных щитов на подстанциях 15 мОм;
для первичных цеховых распределительных пунктов и на зажимах аппаратов, питаемых радиальными линиями от щитов ТП или от магистралей, 20 мОм; для вторичных цеховых
распределительных пунктов и на зажимах аппаратов, питаемых от первичных распределительных пунктов, 25 мОм).
3)Во многих случаях учитывают влияние нагрева проводников токами КЗ на активное сопротивление внесением поправки. Зная ток КЗ, найденный приближённо (без учёта влияния нагрева проводников), и поперечное сечение проводника короткозамкнутой цепи, определяют повышение температуры проводника, вызванное прохождением тока КЗ, и активное сопротивление нагретого проводника. После этого уточняют расчёт повторением его при изменившихся активных сопротивлениях отдельных участков цепи КЗ. Изменившееся сопротивление находят по формуле:
r ' r[1 |
|
m t |
( |
I k |
) 2 ], |
(3.36) |
|
0,004 0 |
|
||||
1 |
|
s |
|

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
13
где r - сопротивление проводника при начальной температуре 0 , °С (до КЗ), мОм; s - поперечное сечение проводника, мм2; I k - ток КЗ из предварительного расчёта без учёта
нагрева (предполагается постоянным), кА; т - коэффициент, равный для меди 22 и для алюминия 5; t – время КЗ, с.
Начальное значение периодической составляющей трёхфазного тока КЗ:
I п,0 I k |
|
U c,н |
. |
(3.37) |
||||
|
|
|
z |
|||||
3 |
||||||||
|
|
|
|
Ударный ток КЗ, а также наибольшее действующее значение ударного тока за первый период от начала процесса КЗ, определяют из следующих выражений:
i y |
|
2 |
I k k y ; |
|
|
|
(3.38) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
y |
I |
k |
|
1 2(k |
y |
1) 2 . |
(3.39) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Влияние асинхронных двигателей на подпитку места КЗ до 1кВ
Начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ от асинхронного двигателя, кА:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I k ,д I п,д,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е0"д |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.40) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( x" |
x |
вн. |
) |
2 (r |
r |
) 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
д |
|
вн. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
|
xвн. , rвн. - |
|
|
реактивное |
|
|
и |
|
|
активное |
сопротивление |
|
|
внешней цепи, Ом; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
однофазная |
|
сверхпереходная ЭДС |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
E " |
|
|
(U |
ф |
COS I |
c |
|
r ) 2 (U |
ф |
SIN I |
c |
x" ) 2 |
- |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
0д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
асинхронного двигателя (АД), кВ; |
U ф - |
фазное напряжение асинхронного двигателя (по |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
величине равно сетевому), кВ; |
|
|
I c |
- |
|
ток статора, кА; |
rд |
r1 |
r ' |
|
- активное сопротивление |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
M |
* |
|
(P |
|
P |
|
) |
с |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
АД, Ом; |
r2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
- |
сопротивление ротора, приведённое к обмотке статора, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
3 |
I*2 |
|
I н (1 sн ) |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Ом; |
|
r1 |
- активное |
|
|
сопротивление |
|
обмотки |
статора АД, |
Ом; |
|
|
M * |
|
M пуск |
|
- кратность |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
М н |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
пускового момента; |
|
I * |
I пуск |
|
- |
кратность пускового тока; |
|
Pн |
|
- номинальная мощность АД, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кВт; Pмех. 0,01Pн |
- механические потери в АД; c2 1,04 - конструктивная постоянная АД; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
s |
|
- |
|
номинальное |
|
значение |
|
|
скольжения |
|
АД, |
отн. |
|
|
ед.; |
|
|
x" |
|
|
( |
U ф 103 |
) 2 r 2 |
- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
I* I |
|
д |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
||||
сверхпереходное реактивное сопротивление АД по продольной оси, Ом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k y ,д I k ,д , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i y ,д |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.41) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0.01 |
|
|
0.01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
" |
xвн. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
где |
k y ,д |
e |
|
Tp |
|
e |
|
Tа , д |
- |
ударный коэффициент АД; |
Tp |
|
|
xд |
- |
расчётная постоянная |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r ' |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
времени |
периодической |
составляющей |
тока |
статора, |
с; |
|
Tа,д |
|
|
xд" xвн. |
|
- |
постоянная |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
(r1 rвн. ) |
времени затухания апериодической составляющей тока статора, с.