2.2.1 Расчет в симметричных координатах
Расчет трехфазного КЗ. В зависимости от мощности источника питания предприятия при расчетах токов КЗ выделяются два характерных случая [32, 5]: КЗ в цепях, питающихся от системы бесконечной мощности, и КЗ вблизи генератора ограниченной мощности.
Системой бесконечной мощности условно считают источник, напряжение на шинах, которого остается практически неизменным при любых изменениях тока в подключенной к нему цепи. Отличительной особенностью такого источника является малое собственное сопротивление по сравнению с сопротивлением цепи КЗ.
Для систем электроснабжения промышленных предприятий типичным случаем является питание от источника неограниченной мощности. В этом случае можно считать, что в точке КЗ амплитуда периодической слагающей тока КЗ во времени не изменяется, а, следовательно, остается также неизменным в течение всего процесса КЗ и ее действующее значение
.
Если
на предприятии имеется собственный
источник питания (обычно ТЭС) или питание
осуществляется от источников, расположенных
вблизи данного предприятия, то
и значение периодической составляющей
тока КЗ в момент времени t
следует определять по расчетным кривым.
Расчет токов КЗ в установках напряжением выше 1 кВ имеет ряд особенностей по сравнению с расчетом токов КЗ в установках напряжением до 1 кВ. Эти особенности заключаются в следующем:
активные сопротивления элементов системы электроснабжения при определении токов КЗ не учитывают, если выполняется условие
,
где
суммарные реактивные и активные
сопротивления элементов системы
электроснабжения до точки КЗ;при определении тока КЗ учитывают подпитку от двигателей высокого напряжения: подпитку от синхронных двигателей учитывают как в ударном, так и в отключаемом токе КЗ; подпитку от асинхронных двигателей − только в ударном токе КЗ.
Расчет токов КЗ выполняют в именованных или относительных единицах. Если расчет выполняют в именованных единицах, то для определения тока КЗ необходимо привести все электрические величины к напряжению ступени, на которой имеет место КЗ. Для приведения используют следующие соотношения:
где Е, U, I, Z, X, R − соответственно ЭДС, напряжение, ток, полное, индуктивное и активное сопротивление, приводимые к ступени с точкой КЗ; kТ1, kТ2,..., kТn − коэффициенты трансформации последовательно включенных трансформаторов, определяемые в направлении от источника питания к ступени с точкой КЗ.
В практических расчетах токов КЗ обычно вместо номинальных напряжений используют средние значения напряжений.
При расчетах в относительных единицах все величины сравнивают с базисными, в качестве которых принимают базисную мощность Sб и базисное напряжение Uб. За базисную мощность принимают мощность одного трансформатора главной понизительной подстанции (ГПП) или условную единицу мощности, например, 100 или 1000 МВА.
В качестве базисного напряжения принимают среднее напряжение той ступени, на которой имеет место КЗ (Uср = 0,133; 0,23; 0,4; 0,525; 0,69; 3,15; 6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18; 24; 37; 115; 154; 230; 340; 515 кВ).
Сопротивления элементов системы электроснабжения приводят к базисным условиям в соответствии с табл. 2.1 [32, 5].
Таблица 2.1