Страница 8: РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования (44654)

Примечание. Алюминиевые провода применяют на линиях при среднегеометрическом расстоянии до .

Таблица П.12

Индуктивные сопротивления воздушных линий со сталеалюминиевыми проводами

Приложение П.13

1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ПРОГРАММЫ

1.1. Состав разработанных математических моделей

Для получения статических и динамических характеристик основного оборудования электрических станций и подстанций, а также сетей с двигательной нагрузкой разработаны и использованы математические модели, позволяющие выполнить:

1) расчет параметров схем замещения и асинхронных моментных характеристик синхронных генераторов;

2) расчет параметров схем замещения и статических моментных характеристик асинхронных двигателей;

3) расчет параметров схем замещения и асинхронных моментных характеристик синхронных двигателей;

4) расчет параметров схемы замещения и моментных характеристик эквивалентного асинхронного двигателя, а также его параметров, исходя из каталожных данных;

5) расчет параметров схемы замещения и моментных характеристик эквивалентного синхронного двигателя, а также его параметров, исходя из каталожных данных;

6) расчет токов КЗ от группы асинхронных двигателей, работающих на общие шины, с индивидуальным учетом каждого двигателя (в А, В, С - координатах);

7) расчет токов КЗ от группы синхронных двигателей, работающих на общие шины, с индивидуальным учетом каждого двигателя (в А, В, С - координатах);

8) расчет нормальных и аварийных режимов синхронных генераторов (дисплейная модель — тренажер с базой данных для турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных двигателей в d, q -координатах);

9) расчет кривых изменения во времени периодической составляющей тока синхронного генератора с системой параллельного самовозбуждения при трехфазных КЗ в сети переменного тока (по методике АО «Электросила»);

10) расчет нормальных и аварийных режимов системы, содержащей электропередачу постоянного тока.

1.2. Общая характеристика расчетных программ

1.2.1. Программа расчета динамических режимов синхронного генератора

Эта программа — математическая модель трехфазной системы в d, q—координатах синхронной машины, представленной полной системой дифференциальных уравнений Парка—Горева. В ее состав включены уравнения электромеханического движения ротора машины и первичного двигателя, а также уравнения возбудителя и регуляторов. Уравнения учитывают инерционность динамических режимов, ограничения по некоторым параметрам, одностороннюю проводимость диодных и тиристорных возбудителей, логику работы автоматики.

Программа позволяет рассчитать нормальные и аварийные режимы синхронной машины, в том числе при изменениях нагрузки на валу, напряжения и частоты в системе, при симметричных и несимметричных коротких замыканиях в сети, при гашении поля синхронной машины, при нарушении синхронизма и асинхронном ходе, при самосинхронизации машины с сетью.

1.2.2. Программа расчета динамических режимов синхронного или асинхронного двигателя

Эта программа - математическая модель трехфазной системы в А, В, С-координатах электродвигателя, представленного полной системой дифференциальных уравнений Парка-Горева с внутренним преобразованием координат. В ее состав включены уравнения сети электроснабжения, уравнения электромеханического движения роторов двигателя и приводного механизма, а также уравнения моментной характеристики привода. Программа позволяет рассчитать пусковые режимы двигателя и режимы при коротких замыканиях в сети электроснабжения.

1.2.3. Программа расчета параметров и токовой характеристики эквивалентного асинхронного или синхронного двигателя

По каталожным данным группы двигателей (любой по составу) определяются параметры схем замещения и токовые характеристики двигателей при трехфазных КЗ в радиальных ветвях. Формируются необходимые массивы данных при одинаковых расчетных условиях.

По расчетным данным для всех двигателей определяется суммарная токовая характеристика, а по ее параметрам - типовая кривая изменения периодической составляющей тока от группы двигателей и параметры эквивалентного двигателя, соответствующие каталожному списку параметров.

По параметрам эквивалентного двигателя определяются параметры его схемы замещения и типовая кривая изменения тока при коротком замыкании, которая сравнивается с типовой кривой изменения тока от группы двигателей. Как правило, кривые изменения токов практически совпадают, поэтому не требуется корректировка параметров схемы замещения эквивалентного двигателя.

1.2.4. Программы расчета параметров схем замещения и статических характеристик синхронных и асинхронных машин

Параметры схем замещения синхронных генераторов определяются по разработанной методике (с учетом рекомендаций АО «Электросила») при минимальном списке каталожных данных.

Параметры схем замещения синхронных и асинхронных двигателей, их статические моментные и токовые характеристики определяются в основном по методике Донецкого технического университета с учетом опыта, накопленного в Московском энергетическом институте и других организациях.

В схемах замещения явнополюсных синхронных двигателей с шихтованным ротором учитываются два контура на роторе — обмотка возбуждения и пусковая обмотка.

В схемах замещения неявнополюсных синхронных двигателей с цельнокованным ротором учитываются три контура на роторе: обмотка возбуждения, демпферная обмотка (стержни) и бочка ротора.

В схемах замещения асинхронных двигателей с глубокими пазами на роторе эффект вытеснения токов в пазовых стержнях учитывается упрощенно с помощью двух контуров на роторе.

1.2.5. Программа расчета динамических режимов электропередачи постоянного тока

Параметры схемы замещения и режимов определяются с учетом коэффициентов трансформации преобразовательных трансформаторов, найденных при нормальном режиме.

Расчет режимов производится с учетом компенсирующего действия конденсаторных батарей фильтров высших гармоник.

Расчет режимов производится при заданных коэффициентах регулирования преобразователей с контролем устойчивости регулирования, апериодической и колебательной устойчивости электропередачи постоянного тока.

Учет регулирования углов включения тиристоров преобразователей производится методом малых отклонений на каждом шаге численного интегрирования системы дифференциальных уравнений.

Коммутационные процессы в преобразователях учитываются их интегральными характеристиками.

Переходные процессы при коротких замыканиях рассчитываются с учетом взаимного влияния сети переменного тока и преобразователя, а также с учетом взаимодействия энергосистем, объединенных электропередачей постоянного тока.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

1. Введение

1.1. Общие положения

1.2. Термины и определения

1.3. Буквенные обозначения величин

2. Расчетные условия коротких замыканий

2.1. Общие указания

2.2. Расчетная схема

2.3. Расчетный вид короткого замыкания

2.4. Расчетная точка короткого замыкания

2.5. Расчетная продолжительность короткого замыкания

3. Общие методические указания

3.1. Составление расчетной схемы

3.2. Составление исходной схемы замещения

3.3. Составление исходной комплексной схемы замещения для расчета несимметричных коротких замыканий

3.4. Учет взаимоиндукции линий электропередачи

3.5. Преобразование исходной схемы замещения в эквивалентную результирующую

3.6. Определение взаимных сопротивлений между источниками и точкой короткого замыкания

3.7. Применение принципа наложения

3.8. Пример составления и преобразования схем замещения

4. Параметры элементов расчетных схем

4.1. Параметры, необходимые для расчета токов короткого замыкания

4.2. Методика определения отдельных параметров

5. Расчет токов коротких замыканий в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ

5.1. Принимаемые допущения

5.2. Расчет начального действующего значения периодической составляющей тока короткого замыкания

5.3. Расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания

5.4. Расчет ударного тока короткого замыкания

5.5. Расчет периодической составляющей тока короткого замыкания для произвольного момента времени

5.6. Учет синхронных и асинхронных электродвигателей при расчете токов короткого замыкания

5.7. Учет комплексной нагрузки при расчете токов короткого замыкания

5.8. Учет влияния электропередачи или вставки постоянного тока на ток короткого замыкания в объединенных системах переменного тока

5.9. Расчет токов при несимметричных коротких замыканиях

5.10. Учет изменения параметров короткозамкнутой цепи при расчете токов короткого замыкания

5.11. Примеры расчетов токов короткого замыкания

6. Расчет токов короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ

6.1. Принимаемые допущения

6.2. Расчет начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания

6.3. Методы расчета несимметричных коротких замыканий. Составление схем замещения

6.4. Расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания

6.5. Расчет ударного тока короткого замыкания

6.6. Расчет периодической составляющей тока КЗ для произвольного момента времени

6.7. Учет синхронных и асинхронных электродвигателей при расчете токов КЗ

6.8. Учет комплексной нагрузки при расчетах токов короткого замыкания

6.9. Учет сопротивления электрической дуги

6.10. Учет изменения активного сопротивления проводников при коротком замыкании

6.11. Примеры расчетов токов короткого замыкания

7. Расчет электродинамического действия токов короткого замыкания и проверка электрооборудования на электродинамическую стойкость при коротких замыканиях

7.1. Общие положения

7.2. Электродинамические силы в электроустановках

7.3. Проверка шинных конструкций на электродинамическую стойкость