1.5. Мощность короткого замыкания
При выборе выключателей его номинальный ток отключения сопоставляют с величиной тока КЗ, которая имеет место в расчётный момент отключения повреждения. Соответственно, если этот выбор производится по номинальной мощности отключения, то она должна быть сопоставлена с так называемой мощностью КЗ
,
где 
– ток КЗ в расчётный момент времени,
– среднее номинальное напряжение той
ступени, где установлен выключатель.
В относительных
единицах при 
,
откуда
.Поэтому расчёты можно вести непосредственно для мощностей КЗ. Мощность отключения выключателя по ГОСТу 687-70 даётся при наибольшем рабочем напряжении.
1.6. Влияние отдельных элементов энергосистемы в формировании переходного процесса
Роль отдельных элементов электрической системы в формировании переходного процесса оценивается с энергетической точки зрения, так как основа физических процессов, протекающих в электрических и магнитных цепях – электромагнитные явления, обусловленные наличием электромагнитного поля. Любой режим энергосистемы характеризуется определёнными запасами электромагнитной энергии в её элементах.
Для выражения энергии магнитного поля электрической машины можно воспользоваться уравнением Максвелла для контура
, где 
– напряжение на зажимах контура,
– сопротивление обмотки,
– ток в обмотке,
– потокосцепление.
Найдём энергию,
запасённую в магнитном поле, выраженную
через токи и индуктивности. Для этого
предположим, что машина неподвижна,
следовательно, собственные 
и взаимные
индуктивности постоянны. Полная мощность
на зажимах равна
.
Здесь 
– мощность, рассеиваемая в сопротивлении,
а остальные члены выражения представляют
собой мощность, запасённую в магнитном
поле, так как машина неподвижна.
Учитывая, что 
и т.д., и интегрируя по времени при нулевых
начальных условиях, получаем полную
энергию, запасённую в магнитном поле
машины:
. (1.30)
Энергия, запасённая
в электрическом поле машины, не
учитывается, так как она значительно
меньше по сравнению с энергией, запасённой
в магнитном поле. Так как в дальнейшем
рассматриваются процессы только в
симметричной машине, можно принять 
.
Учитывая также симметрию токов и заменяя
мгновенные значения токов на действующие,
получим выражение для вычисления
действующего значения энергии, запасённой
в магнитном поле машины: 
. (1.31)
В уравнениях (1.30) и (1.31) не учитывается энергия, запасённая в магнитном поле обмотки возбуждения. Для учёта энергии обмотки возбуждения используется выражение
,
где 
,
Дж. Поскольку параметры статорных и
роторных цепей типовых машин – величины
одного порядка, можно сделать вывод,
что энергия, запасённая в обмотке
возбуждения, соизмерима с энергией,
запасённой в статорной цепи, поэтому в
расчётах энергии магнитных полей
генераторов её необходимо учитывать.
В режиме КЗ энергия, запасаемая в обмотке
машины составляет порядка
Дж, таким образом, разность энергий
режима КЗ и нормального режима составляет
Дж. Для генератора
ТВВ-500-2 в качестве блочного используется
трансформатор типа ТДЦ-630000/330; его
энергия, запасаемая в нормальном режиме,
составляет порядка 
Дж, а в режиме КЗ –
Дж. Таким образом, разность энергий в
нормальном режиме и режиме КЗ составляет
Дж.
Для высоковольтной
линии энергия электрического и магнитного
полей на элементе 
определяется выражениями:
, 
, (1.32)
где 
и
– удельные индуктивность и ёмкость
линии соответственно.
Интегрируя выражение (1.32) по длине линии, получим выражение для полной энергии магнитного и электрического полей высоковольтной линии:
, 
.
Учитывая, что 
,
,
и заменяя мгновенные значения токов и
напряжений на действующие, получим
выражения для действующих значений
запасённых энергий:
, 
.
Предположим, что
энергия, вырабатываемая генератором
ТВВ-500-2, передаётся с помощью двухцепной
ЛЭП, выполненной проводом АСО-600 под
напряжением 330 кВ; при этом энергия,
запасаемая в магнитном поле линии в
нормальном режиме, составляет около
Дж, а в режиме КЗ –
Дж. Таким образом, разность энергий
составляет
Дж. Следовательно, приращение энергий
при возникновении КЗ в энергосистеме
в генераторе, трансформаторе и линии
электропередачи имеет одинаковый
порядок и эти элементы должны быть
учтены при анализе переходных процессов
в энергосистемах.
Энергия, запасаемая
в электрическом поле ЛЭП, на порядок
меньше и составляет около 
Аналогичные выражения можно записать для определения величины энергии, запасаемой в электромагнитном поле любого элемента электрической системы.
При быстром переходе от одного установившегося режима к другому количество энергии в полях элементов цепи от предшествующего установившегося не соответствует количеству энергии в полях, которые должны быть в новом установившемся режиме после происшедших изменений, поэтому возникает переходный процесс. Следовательно, разностью энергетических уровней предшествующего нормального режима (н.р) и послеаварийного установившегося режима (п.а.р) каждого элемента электрической системы
можно охарактеризовать роль этого элемента в формировании переходного процесса.
Очевидно, что роль элемента цепи зависит от его удалённости от точки КЗ. На разность энергетических уровней влияет и абсолютное значение запасаемой энергии.
Описанный энергетический подход может быть применён также при эквивалентировании расчётной схемы для определения тех частей схемы, где рассматриваемое КЗ несущественно изменяет предшествующий режим. Эти части схемы могут быть представлены эквивалентными сопротивлениями и ЭДС.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 1
1. Короткие замыкания. Причины, виды, последствия.
2. Назначение расчётов токов КЗ. Основные требования и допущения.
3. Система относительных величин (единиц).
4. Формулы для определения сопротивлений основных элементов энергосистем в именованных единицах.
5. Формулы для определения сопротивлений основных элементов энергосистем в относительных единицах.
6. Модели синхронных генераторов, силовых трансформаторов (автотрансформаторов), линий электропередачи, кабелей, реакторов, электрических двигателей, обобщённой нагрузки, системы для расчёта токов КЗ.
7. Эквивалентные преобразования электрических схем (преобразование двух параллельно включённых источников ЭДС с различными ЭДС и внутренними сопротивлениями, преобразование звезды в треугольник и обратное преобразование).
8. Порядок расчёта тока КЗ в именованных единицах.
9. Порядок расчёта тока КЗ в относительных единицах.
10. Точное и приближённое приведение коэффициентов трансформации при выполнении расчётов токов КЗ.
11. Мощность КЗ.
12. Влияние отдельных элементов энергосистемы в формировании переходного процесса.
13. Порядки величин энергий, запасаемых в генераторах, трансформаторах и линиях электропередачи.
ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 1
ЗАДАЧА 1. Произвести
расчёт сверхпереходного тока КЗ при
трёхфазном повреждении в точке 
для схем участков энергосистемы,
приведенных на рис.1.16, именованных и
относительных базисных единицах с
точным и приближённым приведением
коэффициентов трансформации. Генераторы
до возникновения повреждения работали
в номинальном режиме.
Параметры основных элементов схем приведены таблице. Недостающие параметры элементов схемы выбираются в следующем порядке: выбирается количество (количество параллельно включённых элементов должно быть не менее двух, все параллельно работающие элементы рекомендуется выбирать однотипными) и мощность генераторов (ТГ-турбогенераторы, ГГ-гидрогенераторы) электростанции (ЭС), количество и мощность трансформаторов ЭС (суммарная мощность всех трансформаторов ЭС должна быть не менее полной мощности всех генераторов), параметры линии Л1 выбирается по напряжению и мощности ЭС (должна передать всю мощность ЭС), длина линии Л2 выбирается по напряжению обмотки среднего напряжения трёхобмоточного трансформатора или автотрансформатора подстанции (п/ст). Погонные сопротивления линий выбираются из приложения 4.
а)
б)
Рис.1.16 Схемы для контрольного задания 1
№ п.п. | Последняя цифра шифра | Схема на рис.1.11 | Тип генераторов |
| Мощность (авто) трансформаторов п/ст, МВА | Сопротивление системы, Ом |
1 | 1 | а) | ГГ | 190-230 | 120-150 | 19 |
2 | 2 | а) | ТГ | 390-450 | 120-150 | 17 |
3 | 3 | а) | ТГ | 590-630 | 200-260 | 27 |
4 | 4 | а) | ГГ | 750-810 | 200-260 | 25 |
5 | 5 | а) | ГГ | 1150-1400 | 800-1000 | 29 |
6 | 6 | а) | ТГ | 1600-1800 | 900-1000 | 21 |
7 | 7 | б) | ТГ | 50-60 | 120-140 | 13 |
8 | 8 | б) | ТГ | 90-100 | 120-140 | 15 |
9 | 9 | б) | ТГ | 180-210 | 150-260 | 17 |
10 | 0 | б) | ТГ | 390-420 | 190-260 | 19 |
,
МВтРезультаты расчётов токов КЗ представить в виде таблицы.
ЭДС генераторов ЭС | Результирующее сопротивление ветви КЗ | Токи КЗ, кА | |
Именованные единицы (точное приведение коэффициентов трансформации) | |||
Именованные единицы (приближённое приведение коэффициентов трансформации) | |||
Относительные базисные единицы (точное приведение коэффициентов трансформации) | |||
Относительные базисные единицы (приближённое приведение коэффициентов трансформации) |
ЗАДАЧА 2. Произвести
расчёт сверхпереходного тока КЗ для
заданного участка энергосистемы
(рис.1.17) при трёхфазном КЗ в точке 
в именованных и относительных базисных
единицах с точным и приближённым
приведением коэффициентов трансформации.
Синхронные электродвигатели до
возникновения повреждения работали с
нагрузкой 90% от номинальной, асинхронные
– 80%. Параметры элементов схем приведены
таблице. Длина кабеля выбирается по
напряжению. Студенты, последняя цифра
шифра студенческого билета, которых
нечётная – расчёт производят для точки
,
чётная – для точки
.
а)б)
Рис.1.17 Схемы для контрольного задания 2
№ п.п. | Последняя цифра шифра | Схема на рис.1.16 |
МВА |
МВА |
МВАр |
МВА |
МВт |
МВт | Ток реактора, кА |
1 | 1 | а) | 500 | 50-150 | 17 | 11 | 0,63 | ||
2 | 2 | б) | 2100 | 90-140 | 5 | 7 | |||
3 | 3 | а) | 700 | 70-150 | 17 | 11 | 0,63 | ||
4 | 4 | б) | 2300 | 110-210 | 5 | 9 | |||
5 | 5 | а) | 700 | 140-210 | 17 | 13 | 0,63 | ||
6 | 6 | б) | 2500 | 160-210 | 3 | 3 | |||
7 | 7 | а) | 900 | 150-220 | 33 | 15 | 2,5 | ||
8 | 8 | б) | 2700 | 210-300 | 3 | 5 | |||
9 | 9 | а) | 1500 | 190-260 | 67 | 17 | 2,5 | ||
10 | 0 | б) | 2900 | 260-410 | 3 | 7 |
,
,
,
,
,
,
0,4
0,4
1,25
0,63
6,3
0,8
10,0
1,0
10,0
1,25studfile.net
мощность короткого замыкания — это… Что такое мощность короткого замыкания?
- мощность короткого замыкания
мощность короткого замыкания: Условная величина, равная увеличенному в раз произведению тока трехфазного короткого замыкания на номинальное напряжение соответствующей электрической сети.
[ГОСТ 26522-85, статья 68]
Смотри также родственные термины:
3.9 мощность короткого замыкания Ssc: Величина мощности короткого замыкания трехфазной системы, рассчитываемая с учетом величин номинального напряжения системы Un и ее полного сопротивления Z в точке общего присоединения:
(3)
Определения термина из разных документов: мощность короткого замыкания Ssc
34. Мощность короткого замыкания контактной машины
Мощность короткого замыкания
Произведение номинального напряжения питающей сети и потребляемого тока контактной машины при коротком замыкании вторичного контура
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.
- Мощность контактной машины при сварке
- мощность короткого замыкания Ssc
Смотреть что такое «мощность короткого замыкания» в других словарях:
мощность короткого замыкания — Условная величина, равна произведению √3IкU, где Iк значение тока короткого замыкания, U значение номинального междуфазного напряжения сети … Политехнический терминологический толковый словарь
Мощность короткого замыкания контактной машины — 34. Мощность короткого замыкания контактной машины Мощность короткого замыкания Произведение номинального напряжения питающей сети и потребляемого тока контактной машины при коротком замыкании вторичного контура Источник: ГОСТ 22990 78: Машины… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
мощность короткого замыкания Ssc — 3.9 мощность короткого замыкания Ssc: Величина мощности короткого замыкания трехфазной системы, рассчитываемая с учетом величин номинального напряжения системы Un и ее полного сопротивления Z в точке общего присоединения:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
потери короткого замыкания — Активная мощность, потребляемая трансформатором при номинальной частоте и расчетной температуре, устанавливающихся при протекании номинального тока (тока ответвления) через линейные выводы одной из обмоток при замкнутых накоротко выводах другой… … Справочник технического переводчика
Потери короткого замыкания — 9.1.28. Потери короткого замыкания Потери к. з. Потери короткого замыкания пары обмоток для двухобмоточного и три значения потерь короткого замыкания для трех пар обмоток: высшего и низшего, высшего и среднего, среднего и низшего напряжений для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
НАПРЯЖЕНИЕ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ — характеристич. величина трансформатора, представляющая собой напряжение, к рое нужно приложить к первичной обмотке, при условии, что вторичная обмотка замкнута накоротко и в ней протекает номин. ток. Н. к. з. составляет 5 12% от номин. напряжения … Большой энциклопедический политехнический словарь
полное сопротивление короткого замыкания пары обмоток — Сопротивление, равное Z = R + jХ, Ом, определяемое при номинальной частоте и расчетной температуре между выводами одной из обмоток пары, при замкнутой накоротко другой обмотке этой пары и разомкнутых остальных обмотках при их наличии. Для… … Справочник технического переводчика
Устройства защиты от сверхтоков (токов короткого замыкания) — 7.2.9. Устройства защиты от сверхтоков (токов короткого замыкания) Отключающая способность устройства (разрывная мощность) должна быть равна, по меньшей мере, току короткого замыкания, предполагаемому в месте установки устройства защиты. Там, где … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
мощность — 3.6 мощность (power): Мощность может быть выражена терминами «механическая мощность на валу у соединительной муфты турбины» (mechanical shaft power at the turbine coupling), «электрическая мощность турбогенератора» (electrical power of the… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 52735-2007: Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ — Терминология ГОСТ Р 52735 2007: Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ оригинал документа: апериодическая составляющая тока короткого замыкания в электроустановке:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
normative_reference_dictionary.academic.ru
мощность короткого замыкания — это… Что такое мощность короткого замыкания?
- мощность короткого замыкания
- short-circuit power
Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.
- мощность континуума
- мощность котла
Смотреть что такое «мощность короткого замыкания» в других словарях:
мощность короткого замыкания — мощность короткого замыкания: Условная величина, равная увеличенному в раз произведению тока трехфазного короткого замыкания на номинальное напряжение соответствующей электрической сети. [ГОСТ 26522 85, статья 68] Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
мощность короткого замыкания — Условная величина, равна произведению √3IкU, где Iк значение тока короткого замыкания, U значение номинального междуфазного напряжения сети … Политехнический терминологический толковый словарь
Мощность короткого замыкания контактной машины — 34. Мощность короткого замыкания контактной машины Мощность короткого замыкания Произведение номинального напряжения питающей сети и потребляемого тока контактной машины при коротком замыкании вторичного контура Источник: ГОСТ 22990 78: Машины… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
мощность короткого замыкания Ssc — 3.9 мощность короткого замыкания Ssc: Величина мощности короткого замыкания трехфазной системы, рассчитываемая с учетом величин номинального напряжения системы Un и ее полного сопротивления Z в точке общего присоединения:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
потери короткого замыкания — Активная мощность, потребляемая трансформатором при номинальной частоте и расчетной температуре, устанавливающихся при протекании номинального тока (тока ответвления) через линейные выводы одной из обмоток при замкнутых накоротко выводах другой… … Справочник технического переводчика
Потери короткого замыкания — 9.1.28. Потери короткого замыкания Потери к. з. Потери короткого замыкания пары обмоток для двухобмоточного и три значения потерь короткого замыкания для трех пар обмоток: высшего и низшего, высшего и среднего, среднего и низшего напряжений для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
НАПРЯЖЕНИЕ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ — характеристич. величина трансформатора, представляющая собой напряжение, к рое нужно приложить к первичной обмотке, при условии, что вторичная обмотка замкнута накоротко и в ней протекает номин. ток. Н. к. з. составляет 5 12% от номин. напряжения … Большой энциклопедический политехнический словарь
полное сопротивление короткого замыкания пары обмоток — Сопротивление, равное Z = R + jХ, Ом, определяемое при номинальной частоте и расчетной температуре между выводами одной из обмоток пары, при замкнутой накоротко другой обмотке этой пары и разомкнутых остальных обмотках при их наличии. Для… … Справочник технического переводчика
Устройства защиты от сверхтоков (токов короткого замыкания) — 7.2.9. Устройства защиты от сверхтоков (токов короткого замыкания) Отключающая способность устройства (разрывная мощность) должна быть равна, по меньшей мере, току короткого замыкания, предполагаемому в месте установки устройства защиты. Там, где … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
мощность — 3.6 мощность (power): Мощность может быть выражена терминами «механическая мощность на валу у соединительной муфты турбины» (mechanical shaft power at the turbine coupling), «электрическая мощность турбогенератора» (electrical power of the… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 52735-2007: Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ — Терминология ГОСТ Р 52735 2007: Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ оригинал документа: апериодическая составляющая тока короткого замыкания в электроустановке:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
dic.academic.ru
1.5 Мощность короткого замыкания
При выборе выключателей его номинальный ток отключения составляют с величиной тока КЗ, которая имеет место в расчетный момент отключения повреждения. Соответственно, если этот выбор производится по номинальной мощности отключения, то она должна быть составлена с так называемой мощностью КЗ:
,
где 
—
ток КЗ в расчетный момент времени,-
среднее номинальное напряжение той
ступени, где установлен выключатель.
В
относительных единицах при 
мощность равна току
,
откуда
.
Поэтому расчеты можно вести непосредственно для мощностей КЗ. Мощность отключения выключателя дается при наибольшем рабочем напряжении.
Контрольные вопросы к главе 1
Короткие замыкания. Причины, виды, последствия.
Назначение расчетов токов КЗ. Основные требования и допущения.
Система относительных единиц.
Формулы определения сопротивлений основных элементов энергосистем в именованных единицах.
Формулы для определения сопротивлений основных элементов энергосистем в относительных единицах.
Математические модели синхронных генераторов, силовых трансформаторов (автотрансформаторов), линий электропередачи, кабелей, реакторов, электрических двигателей, обобщенной нагрузки, системы для расчета токов КЗ.
Эквивалентные преобразования электрических схем (преобразование двух параллельно включенных источников ЭДС с различными ЭДС и внутренними сопротивлениями, преобразование звезды в треугольник и обратное преобразование).
Порядок расчета тока КЗ в именованных единицах.
Порядок расчета тока КЗ в относительных единицах.
Точное и приближенное приведение коэффициентов трансформации при выполнении расчетов токов КЗ.
Мощность КЗ.
Задачи к главе 1для самостоятельного решения
Задача 1. Произвести расчет сверхпереходного тока КЗ при трехфазном повреждении в точке К для схем участков энергосистемы, приведенных на рис.1.12, а в именованных и относительных базисных единицах с точным и приближенным приведением коэффициентов трансформации. Генераторы до возникновения повреждения работали в номинальном режиме.
Параметры основных элементов схем приведены в таблице 1.3. Недостающие параметры элементов схемы выбрать в соответствие с приведенными выше рекомендациями. Все параллельно работающие элементы сети рекомендуется выбирать однотипными. Количество параллельно включенных элементов должно быть не менее двух. Суммарная мощность всех трансформаторов электрической станции (ЭС) должна быть не менее полной мощности всех генераторов (ТГ-турбогенераторы, ГГ-гидрогенераторы). Длина линии Л2 выбирается по напряжению обмотки среднего напряжения (авто) трансформатора подстанции (п/ст). Погонное сопротивление линии выбирается по напряжению.
Результаты расчетов токов КЗ представить в виде отдельной таблицы.
Рис.1.12.
Таблица 1.3.
№ вар | Схема на рис.1.12 | Тип генераторов | Рген, МВт | LД, км | Мощность (авто) трансформаторов п/ст, МВА | Сопротивление системы, Ом |
1 | а) | ГГ | 170-220 | 240-260 | 120-150 | 18 |
2 | а) | ТГ | 380-410 | 140-170 | 120-150 | 16 |
3 | а) | ТГ | 580-620 | 280-300 | 200-260 | 25 |
4 | а) | ГГ | 750-810 | 190-210 | 200-260 | 22 |
5 | а) | ГГ | 1150-1400 | 1100-1200 | 800-1000 | 26 |
6 | а) | ТГ | 1600-1800 | 700-900 | 900-1000 | 23 |
7 | б) | ТГ | 50-60 | 130-160 | 120-140 | 9 |
8 | б) | ТГ | 90-100 | 40-60 | 120-140 | 11 |
9 | б) | ТГ | 180-210 | 230-250 | 150-260 | 12 |
10 | б) | ТГ | 390-420 | 140-150 | 190-260 | 14 |
Задача 2. Произвести расчет сверхпереходного тока КЗ для заданного участка энергосистемы (рис. 1.13) при трехфазном КЗ в точке К в именованных и относительных базисных единицах с точным и приближенным приведением коэффициентов трансформации. Электрические двигатели до возникновения повреждения работали в номинальном режиме. Параметры элементов схем приведены таблице 1.4. Длина кабеля выбирается по напряжению. Студенты, последняя цифра шифра которых нечетная — расчет производят для точки К1(3), четная — для точки К2(3).
Таблица 1.4.
№ вар | Схема на рис.1.13 | Sс, MBA | SТ MBA | Sск, MBА | Sнг, MBA | Рсд, МВт | РАд, МВт | Ток реактора, кА |
1 | а) | 500 | 50-150 | 15 | 10 | 0,63 | ||
2 | б) | 2000 | 90-140 | 5×0,4 | 6×0,4 | |||
3 | а) | 600 | 60-150 | 15 | 11 | 0,63 | ||
4 | б) | 2200 | 100-210 | 4×1,25 | 5×0,63 | |||
5 | а) | 700 | 140-210 | 15 | 12 | 0,63 | ||
6 | б) | 2400 | 160-210 | 3×6,3 | 4×0,8 | |||
7 | а) | 900 | 150-220 | 30 | 13 | 2,5 | ||
8 | б) | 2600 | 210-300 | 2×10,0 | 5×1,0 | |||
9 | а) | 1400 | 190-260 | 60 | 15 | 2,5 | ||
10 | б) | 2800 | 260-410 | 3×10,0 | 5×1,25 |
Рис.1.13
studfile.net
Мощность короткого замыкания
где — мощность короткого замыкания МВ·А
6. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.
В электроустановках могут возникать разные виды короткого замыкания, сопровождающиеся резким увеличением тока. Поэтому электрооборудование, установленное в системе электроснабжения должно быть устойчивым к токам КЗ и выбирается с учетом этих токов.
6.1. В сетях напряжением выше 1кВ активные сопротивления меньше индуктивных, поэтому можно или пренебречь, а для расчета использовать метод относительных единиц. При этом методе все расчетные данные приводятся к базисному напряжению и базисный мощности.
6.1.1. Составляем схему для определения точек КЗ:
 |
6.1.2. Задаемся базисной мощностью и базисным напряжением:
МВА; кВ.
6.1.3. Для данной схемы составляем схему замещения с указанием на ней точек КЗ:
6.1.4. Определяем сопротивления отдельных элементов схемы напряжением выше 1кВ в относительном виде:
а. генератор ;
б. воздушная линия 
;
в. трансформатор с расщепленной обмоткой низшего напряжения;
Сопротивление обмотки высшего напряжения:
по [1.364. табл. 7.2]
где по [4.211. табл. 2.102]
Сопротивление обмотки низшего напряжения
Сопротивление кабельной линии
где 
Ом/км по [2.229]
кВ
— расстояние от ГПП до цеховой ТП, км.
6.1.5. Определяем результирующее сопротивление для точки К1:
;
6.1.6. Определяем базисный ток
6.1.7. Ток короткого замыкания
6.1.8. Определяем ударный ток
6.1.9. Мощность короткого замыкания
6.2. Расчет токов короткого замыкания для точки K2 на стороне 0,4кВ.
Активные и индуктивные сопротивления соизмеримы, и поэтому должны быть учтены при определении токов КЗ.
Расчет ведем методом именованных единиц:
6.2.1. Определяем суммарное реактивное сопротивление ( ):
где — активное сопротивление автоматического выключателя, мОм; — 0,41 по [4.139. табл. 2.54];
— активное сопротивление коммутационного аппарата (рубильника), мОм;
— 0,15 по [4.139. табл. 2.55];
— активное сопротивление первичной обмотки катушечного трансформатора тока, мОм;
— переходное сопротивление на ступенях распределения, мОм — 15 мОм по [4.137]
— активное сопротивление понижающего силового трансформатора 10/0,4кВ, мОм
=9,4 мОм по [4.137 табл. 2.50]
6.2.2. Определяем суммарное реактивное сопротивление:
где
— индуктивное сопротивление автоматического выключателя, мОм;
=0,13 мОм по [4.139. табл. 2.54];
— индуктивное сопротивление первичной обмотки катушечного трансформатора тока, мОм;
=0,08 мОм по [4.137. табл. 2.49];
— индуктивное сопротивление понижающего силового трансформатора 10/0,4кВ, мОм;
=27,2 мОм по [4.137. табл. 2.50];
Принимаем по [6.166. табл. 31.1], [4.178.табл.2.75] к установке масляный выключатель типа ВМПП-10-630-20УЗ, технические данные которого приведены в таблице 9.
Таблица 9. Технические данные выключателя.
| Тип | Uн, кВ | Iн, А | Iн. откл, кА | предельный сквозной ток, кА | Кол-во, шт | |
| iy | iтер | |||||
| ВМПП-10-63020УЗ |
Ток, проходящий через выключатель
кА по [6.166. табл. 31.1]
— номинальный ток отключения, кА
Отключающая мощность
6.2.3. Определяем полное сопротивление
6.2.4. Определяем ток КЗ
6.2.5. Определяем ударный ток
где 
— ударный коэффициент
[2.228. рис.6.2]
Принимаем
=1,05 по [2.228. рис. 6.2]
6.2.6. Мощность короткого замыкания (КЗ)
ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ
К токоведущим частям относятся схемы, шинопроводы, кабельные линии, воздушные линии, провода и т.д.
Токоведущие части должны обеспечивать бесперебойную работу электроприемников цеха, как в нормальном, так и в аварийном режимах – при выходе из строя одного источника питания.
Насосная станция питается по двум кабельным линиям с шин 10 кВ ГПП. Кабельные линии прокладываются непосредственно в земляных траншеях. Окружающей средой для кабелей является земля.
По [7.17] и [2.44] номинальная температура земли tокр.ном. =15°С. Так как кабели — высоковольтные, то рекомендуется использовать изоляцию жил – бумажную, с маслоканифольной нестекающей пропиткой.
Допустимая температура нагрева кабеля tдоп. =60°С по [7.15 табл.1.12], [1.156.табл.3.8]
Поскольку напряжение сети 10кВ, то сечение кабеля выбираем методами: по нагреву и по экономической плотности тока. Большее полученное сечение проверяем на нагрев в реальных условиях, на допустимую потерю напряжения, на термическую устойчивость при коротком замыкании.
Рекомендуемые страницы:
lektsia.com
Расчет мощности короткого замыкания. Расчёт токов короткого замыкания
7. Расчет токов короткого замыкания
Для выбора электрооборудования необходимо знать токи КЗ. При расчете учет апериодической составляющей производят приближенно, допуская при этом, что она имеет максимальное значение в рассматриваемой фазе.
Короткими замыканиями (КЗ) называют замыкания между фазами, замыкание фаз на землю (нулевой провод) в сетях с глухо- и эффективно-заземленными нейтралями, а также витковые замыкания в электрических машинах.
Наиболее объемного расчета токов КЗ требует выбор выключателей. Для этого следует рассчитать периодической составляющей тока КЗ для начального момента времени Iпо и к моменту начала расхождения контактов выключателя Iп апериодическую составляющую iа , ударный ток iy .
Расчетные условия для выбора аппаратов включают в себя :
Расчетную схему электроустановки;
Расчетные режимы работы — нормальный (полный), ремонтный (часть элементов отключена), аварийный (КЗ) и послеаварийный;
Расчеты точки КЗ;
Расчетное время протекания тока КЗ;
Расчетный вид КЗ.
Расчетный вид КЗ определяется в зависимости от назначения расчета: проверку на электродинамическую стойкость производят по 3-фазному КЗ, на термическую стойкость — по 3-фазному или 2-фазному, на отключающую способность выключателей — по 3-фазному КЗ, а для сетей 110 кВ и выше — доплнительно по 1-фазному.
7.1 Составление принципиальной (расчетной) схемы электрических соединений
Расчетнаясхема — это однолинейная электрическая схема электроустановки, в
которой включены все источники питания и все возможные связи между ними, влияющие на токи КЗ.
На расчетной схеме в коммутационных узлах всех напряжений указывают
точки КЗ. Расчетную точку выбирают таким образом, чтобы через проверяемое оборудование протекал наибольший возможный ток КЗ. Также указываются номинальные параметры (напряжения, мощности, сопротивления) генераторов, трансформаторов, линий электропередач, т.е. элементов, сопротивления которых учитываются при расчетах токов КЗ. Кроме того, указываются схемы соединения (группы) трансформаторов, заземление нейтралей для составления схемы замещения нулевой последовательности.
7.2 Составление схемы замещения и расчет параметров схемы в
относительных базисных единицах.
В схеме замещения элементы заменяются эквивалентными сопротивлениями, генераторы заменяются эквивалентными источниками ЭДС и индуктивными сопро- тивлениями. Магнитные связи в трансформаторах заменены электрическими.
Рисунок 4 – Схема замещения для расчетов токов короткого замыкания
Согласно указаниям параметры схемы замещения выражаются в относительных базисных единицах. Для этого напряжения на шинах принимают равными среднему напряжению, для данной схемы это 230 кВ и 515 кВ. Зададимся базисной мощностью:
,
Определим величины базисных токов:
Определим параметры схемы замещения.
Генератор:
Трансформаторы блока на РУ СН 220 кВ:
Трансформаторы блока на РУ ВН 500 кВ:
Автотрансформатор:
Линии связи с системой:
Сопротивление системы:
7.3 Расчет тока трехфазного КЗ
Необходимо исходную схему замещения преобразовать к виду многолучевой звезды. Для этого нужно складывать соответствующие ветви параллельно и/или последовательно, а также выполняя преобразования треугольник-звезда.
7.3.1 Расчет трехфазного тока КЗ в точке К-1
В точке К-1 исходная схема замещения преобразуется к виду трехлучевой звезды, путем последовательного и параллельного сложения соответствующих ветвей схемы.
Рисунок 5 – Упрощенная и итоговая схемы замещения для расчета трехфазного КЗ в точке К-1
Находим сверхпереходные составляющие тока КЗ по ветвям:
От генераторов Г1-Г6:
От генератора Г7:
От системы:
Суммарный ток в точке К-1:
Определим ударные токи КЗ.
Для этого необходимо определить ударный коэффициент k у и Т а, согласно . Для системы связанной со сборными шинами где рассматривается КЗ, воздушными линиями напряжением 500 кВ k у.с = 1,85 и Т а.с =0,06 с. Для блоков, состоящих из повышающего трансформатора и ТГ, при мощности генератора 320 МВт k у.Г1-Г7 = 1,97 и Т а.Г1-Г7 = 0,32 с. Тогда ударные токи по ветвям:
Суммарный ударный ток в точке К-1:
Предварительно примем к установке элегазовый выключатель типа ELF SP7-2-550-63/4000 , у которого собственное время отключения выключателя t со = 0,04с.
Расчетное время, для которого требуется определить токи КЗ:
Относительное значение тока для ветви генератора, приведенные к ступени 515 кВ, той ступени, где рассматривается КЗ.
Цель методических указаний состоит в определении т
electriclub.ru
Мощность короткого замыкания
При выборе выключателей его номинальный ток отключения сопоставляют с величиной тока КЗ, которая имеет место в расчётный момент отключения повреждения. Соответственно, если этот выбор производится по номинальной мощности отключения, то она должна быть сопоставлена с так называемой мощностью КЗ
,
где 
— ток КЗ в расчётный момент времени, 
— среднее номинальное напряжение той ступени, где установлен выключатель.
В относительных единицах при 
мощность равна току 
, откуда 
.
Поэтому расчёты можно вести непосредственно для мощностей КЗ. Мощность отключения выключателя по ГОСТу 687-70 даётся при наибольшем рабочем напряжении.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 1
1. Короткие замыкания. Причины, виды, последствия.
2. Назначение расчётов токов КЗ. Основные требования и допущения.
3. Система относительных величин (единиц).
4. Формулы для определения сопротивлений основных элементов энергосистем в именованных единицах.
5. Формулы для определения сопротивлений основных элементов энергосистем в относительных единицах.
6. Модели синхронных генераторов, силовых трансформаторов (автотрансформаторов), линий электропередачи, кабелей, реакторов, электрических двигателей, обобщённой нагрузки, системы для расчёта токов КЗ.
7. Эквивалентные преобразования электрических схем (преобразование двух параллельно включённых источников ЭДС с различными ЭДС и внутренними сопротивлениями, преобразование звезды в треугольник и обратное преобразование).
8. Порядок расчёта тока КЗ в именованных единицах.
9. Порядок расчёта тока КЗ в относительных единицах.
10. Точное и приближённое приведение коэффициентов трансформации при выполнении расчётов токов КЗ.
11. Мощность КЗ.
ЛЕКЦИЯ 7
2. НЕСИММЕТРИЧНЫЕ КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ
Похожие статьи:
poznayka.org
