---

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СТРУМИ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ
В ТРИФАЗНИХ СИСТЕМАХ
ЗМІННОГО СТРУМУ

Частина 4. Приклади обчислення сили струму
короткого замикання
(IEC/TR 60909-4:2000, IDT)

Д

БЗ №3-2008/64

СТУ IEC/TR 60909-4:2008

Видання офіційне

Київ

Д ЕРЖСПОЖИ ВСТАНДАРТ УКРАЇНИ
200

9ПЕРЕДМОВА

1 ВНЕСЕНО: Приватне науково-виробниче підприємство «Синапс»

ПЕРЕКЛАД І НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ РЕДАГУВАННЯ: С. Федоров (науковий керівник); С. Облакевич;

Е. Островський, канд. техн, наук

2 НАДАНО ЧИННОСТІ; наказ Держспоживстандарту України від 4 березня 2008 р. № 85 з 2010-01-01, згідно з наказом Держспоживстандарту від 14 серпня 2008 р. № 284 чинність встановлено з 2009-01-01; згідно з наказом Держспоживстандарту від 22 грудня 2008 р. № 490 змінено назву

Національний стандарт відповідає IEC/TR 60909-4:2000 Short-circuit currents in three-phase a.c. systems — Part 4: Examples for the calculation of short-circuit currents (Струми короткого замикання у трифазних сис­темах змінного струму. Частина 4. Приклади обчислювання сили струму короткого замикання)

Ступінь відповідності — ідентичний (IDT)

Переклад з англійської (еп)

4 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

Право власності на цей документ належить державі.

Відтворювати, тиражувати та розповсюджувати його повністю чи частково
на будь-яких носіях інформації без офіційного дозволу заборонено.
Стосовно врегулювання прав власності треба звертатися до Держспоживстандарту України

Держспоживстандарт України, 2009

ЗМІСТ

с.

Національний вступ V

1. Загальні положення 1

   1. Сфера застосування та призначеність 1

   2. Нормативні документи ¹

   3. Терміни та визначення понять, познаки, індекси та рівняння 2

2. Повні опори електроустатковання прямої, зворотної та нульової послідовності 2

   1. Повітряні, кабельні лінії та реактори, які обмежують струм короткого замикання 2

   2. Трансформатори З

   3. Генератори й енергоблоки станції 8

3. Обчислювання сили струму короткого замикання в системі низької напруги U_n = 400 В 12

   1. Поставлення задачі 12

   2. Визначання повних опорів прямої послідовності 12

      1. Мережна лінія живлення 12

      2. Трансформатори 13

      3. Лінії (кабельні та повітряні) „ 14

   3. Визначання повних опорів нульової послідовності 14

      1. Трансформатори 14

      2. Лінії (кабельні та повітряні) 14

   4. Обчислювання та /_р для трифазних коротких замикань 14

      1. Точка короткого замикання F1 14

      2. Точка короткого замикання F2 - 16

      3. Точка короткого замикання F3 16

   5. Обчислювання /” та /_р1 для коротких замикань фаза—земля 16

      1. Точка короткого замикання F1 16

      2. Точка короткого замикання F2 17

      3. Точка короткого замикання F3 17

   6. Результати обчислень 18

4. Обчислювання трифазних струмів короткого замикання в системі середньої напруги. Вплив двигунів 18

   1. Поставлення задачі 18

   2. Комплексні обчислювання з абсолютними величинами 19

   3. Обчислювання із реактивним опором короткого замикання електроустатковання 21

   4. Обчислювання із величинами у відносних одиницях 23

   5. Обчислювання методом накладання 24

5. Обчислювання трифазних струмів короткого замикання для енергоблока станції та допоміжної мережі 27

   1. Поставлення задачі 27

   2. Повні опори короткого замикання електроустатковання 29

      1. Мережна лінія живлення 29

      2. Енергоблок станції 29

      3. Допоміжні трансформатори 30

      4. Трансформатори низької напруги 2,5 MBA та 1,6 MBA 30

      5. Асинхронні двигуни

1. 3. Обчислювання сили струму короткого замикання

      1. Точка короткого замикання F1

      2. Точка короткого замикання F2

      3. Точка короткого замикання F3

      4. Точка короткого замикання F4

      5. Точка короткого замикання F5

2. Перевірочна мережа для обчислювання сили струму короткого замикання з цифровими програмами згідно з ІЕС 60909-0

   1. Загальні положення

   2. Перевірочна мережа високої напруги 380 кВ/110 кВ/30 кВ/10 кВ

      1. Топологія й опис мережі

      2. Повні опори короткого замикання електроустатковання

   3. Результати

      1. Трифазні струми короткого замикання

      2. Струми короткого замикання фаза—земля

Додаток НА Перелік національних стандартів України, згармонізованих з міжнародними стандартами (або розроблених на їхній основі), посилання на які є в цьому стандарті . 4

5НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей стандарт є тотожний переклад IEC/TR 60909-4:2000 Short-circuit currents in three-phase a.c. sys­tems — Part 4: Examples for the calculation of short-circuit currents (Струми короткого замикання у трифаз­них системах змінного струму. Частина 4. Приклади обчислювання сили струму короткого замикання).

Організація, відповідальна за цей стандарт, — Приватне науково-виробниче підприємство «Синапс».

Стандарт містить вимоги, які відповідають чинному законодавству України.

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

• слова «ця частина ІЄС 60909» і «цей технічний звіт» змінено на «цей стандарт»;

• структурні елементи стандарту: «Титульний аркуш», «Передмову», «Національний вступ», першу сторінку, «Терміни та визначення понять» і «Бібліографічні дані» — оформлено згідно з вимогами на­ціональної стандартизації України;

• вилучено «Передмову» до ІЕС TR 60909-4;

• до підрозділу 1.2 «Нормативні документи» та до 2.3.2 долучено «Національне пояснення» і «Національну примітку», виділені в тексті рамкою;

• долучено національний додаток НА;

• виправлено помилки оригіналу:

• у 2.2 долучено виноску¹⁾ до рисунка 3;

• у 2.2 в останньому рядку розрахунків під рисунком 4 познаку S_rrnviv замінено на S_rTMvLv;

• внесено зміни до рисунка 18 у 3.5.1 (із системи зворотньої послідовності вилучено продуб­льовану познаку Д₂₎) та до рисунка 11 у 4.5 (додано познаки щодо коефіцієнта трансформації) згідно із оригіналом французькою мовою;

• у 4.4 в обчисленні Іш2 У кілоамперах замінено познаку /^і на /^₂;

• у 5.1 в поясненні до рисунка 12 замінено познаку С/_гТС на і/_гТС;

• у тексті 5.2.5 узгоджено познаку з відповідною познакою у формулі;

• у 5.3.4 у формулі на визначення /_pF4 додано коефіцієнт к у познаку К(іs_₂₀>;

• у 5.3.5 в обчислення І то долучено знак «=».

Додаток НА—довідковий.

У цьому стандарті є посилання на ІЕС 60050(131), ІЕС 60050(151), ІЕС 60909-0, які впроваджено в Україні як національні. Решту стандартів не впроваджено в Україні як національні, і чинних замість них документів немає.

Копії документів, на які є посилання в цьому стандарті, можна отримати в Головному фонді нор­мативних документів.ДСТУ IEC/TR 60909-4:2008

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СТРУМИ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ В ТРИФАЗНИХ СИСТЕМАХ
ЗМІННОГО СТРУМУ

Частина 4. Приклади обчислення сили струму короткого замикання

ТОКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ТРЕХФАЗНЫХ СИСТЕМАХ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Часть 4. Примеры расчета токов короткого замыкания

SHORT-CIRCUIT CURRENTS IN THREE-PHASE A.C. SYSTEMS

Part 4. Examples for the calculation of short-circuit currents

Чинний від 2009-01-01

1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

   1. Сфера застосування та призначеність

Цей стандарт призначено для сприяння застосуванню ІЕС 60909-0 стосовно обчислювання сили струму короткого замикання в трифазних системах змінного струму 50 Гц або 60 Гц.

Цей стандарт не охоплює додаткові вимоги, але надає підтримку під час моделювання електро- устатковання в системах прямої, зворотної та нульової послідовності (розділ 2) і під час практичного виконування обчислювань у системах низької напруги (розділ 3), системах середньої напруги з асин­хронними двигунами (розділ 4) й енергоблоках станції з допоміжною мережею, що живить велику кількість асинхронних двигунів середньої напруги та груп двигунів низької напруги (розділ 5).

Три приклади, описані в розділах 3,4 і 5, аналогічні розділам в ІЕС 60909 (1988), але виправлені згідно з ІЕС 60909-0, який його замінює.

Наприклад, до розділу 3 додано підрозділ, щоб порівняти результати застосування еквівалент­ного джерела напру™ в точці короткого замикання згідно з процедурою, описаною в ІЕС 60909-0, з од­ного боку, І результати, одержані методом накладання, з іншого боку, враховуючи різні умови потоко- розподілу навантаги до виникнення короткого замикання.

Розділ 6 цього стандарту описує графік І дані перевірочної мережі та результати обчислення, проведеного згідно з ІЕС 60909-0, який дає можливість порівняти результати цифрової програми для обчислення сили струму короткого замикання й отримані результати для /к, /_р, І_ь, 4, /м та /_р1 у мережі високої напруги з енергоблоками, генераторами, асинхронними двигунами і лініями в чотирьох різних рівнях напруги 380 кВ, 110 кВ, ЗО кВ і 10 кВ.

ІЕС 60038:1983 ІЕС standard voltages

ІЕС 60909-0:2000 Short-circuit currents in three-phase a.c. systems — Part 0: Calculation of currents

IEC 60909-1:1991 Short-circuit current calculation in three-phase a.c. systems — Part 1: Factors for the calculation of short-circuit currents in three-phase a.c. systems according to IEC 60909

IEC 60909-2:1992 Electrical equipment — Data for short-circuit current calculations in accordance with IEC 60909

Видання офіційне

ІЕС 60909-3:1995 Short-circuit currents in three-phase a.c. systems — Part 3: Currents during two separate simultaneous single phase line-to-earth short circuits and partial short-circuit currents flowing through earth

IEC 60865-1:1993 Short-circuit currents — Calculation of effects — Part 1: Definitions and calculation methods.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

IEC 60038:1983 Стандартні напруги IEC

IEC 60909-0:2000 Струми короткого замикання у трифазних системах змінного струму. Частина 0. Обчислювання сили струму

ІЕС 60909-1:1991 Обчислювання сили струму короткого замикання в трифазних системах змінного струму. Частина 1. Коефіцієнти для обчислювання сили струму короткого замикання в трифазних системах змінного струму згідно з ІЕС 60909

ПЕС 60909-2:1992 Електроустатковання. Дані для обчислювання сили струму короткого зами­кання відповідно до ІЕС 60909

ІЕС 60909-3:1995 Струми короткого замикання в трифазних системах змінного струму. Частина 3. Струми під час двох окремих одночасних однофазних коротких замикань фаза—земля і часткові струми короткого замикання, які проходять через землю

ІЕС 60865-1:1993 Струми короткого замикання. Обчислювання коефіцієнтів. Частина 1. Визна­чення понять і методи обчислювання.

Терміни та визначення понять, познаки, індекси та рівняння аналогічні використовуваним в ІЕС 60909-0.

2. ПОВНІ ОПОРИ ЕЛЕКТРОУСТАТКОВАННЯ ПРЯМОЇ, ЗВОРОТНОЇ ТА НУЛЬОВОЇ ПОСЛІДОВНОСТІ

Додатково до розділу З ІЕС 60909-0 подано моделювання й обчислювання повних опорів елект­роустатковання прямої та нульової послідовності. У більшості випадків повні опори зворотної послі­довності дорівнюють повним опорам прямої послідовності під час обчислювання початкової сили струму короткого замикання, але див. 3.6.1 з ІЕС 60909-0 і ІЕС 60909-2.

ІЕС 952/2000

Н

- Усі//;,)

З Uli +Uu +U13 =°

І Ц_1 ⁼ Оц2 ⁼ ^Лз

а) пряма послідовність

а рисунку 1 зображено значення й порядок вимірювання повних опорів прямої та нульової послі­довності повітряних ліній з одним контуром L1, L2, L3.

Ь) нульова послідовність

—(0)L ⁼Uli Uli ~ U(o/ Im

З Uli ⁼ Ul2 ~ Ul3 ⁼ U(0)

і Ili =lu ⁼/із ⁼l(0)

Рисунок 1 — Повні опори прямої та нульової' послідовності повітряних ліній (однокільна лінія електропередавання)На практиці вимірювання напруги U_a і сили струму /_L1 призводить до абсолютної величини Z пов­ного опору. Разом з вимірюванням сумарних витрат P_v з використовуванням сили струму /_L1 можна визначити комплексне значення Z повного опору:

Z = К = Д-; X = Vz²-K²; Z = R + jX.

I Lt 3/_L1

Рівняння для обчислювання повних опорів системи прямої та нульової послідовності повітряних ліній з одним або двома паралельними контурами (двокільна лінія електропередавання) з одним або двома проводами уземлення або без них подані в ІЕС 60909-2. Повний опір зворотної послідовності дорівнює повному опору прямої послідовності. Вимірювання для обчислювання повних опорів прямої та нульової послідовності для кабелів з покривом, екранованих і броньованих кабелів аналогічні зоб­раженим на рисунку 1. Приклади наведено в ІЕС 60909-2. У разі повного опору нульової послідов­ності уземлення покриву, екрану чи броні важливе так, як і кількість паралельних кабелів. У разі чоти­рижильних кабельних ліній низької напруги поперечний переріз уземлених жил впливає на повний опір нульової послідовності.

На рисунку 2 наведено значення й основне вимірювання повного опору прямої та нульової по­слідовності трифазного реактора, що обмежує струм короткого замикання змінного струму.

ІЕС 954/2000

1. пряма послідовність

z_(nR=U_L1//u=y<i₎^/'(’) зи^+и,,+и„=о і ^1 = 142=1^3

2. нульова послідовність

Z_(0)R = U₁.₁/L = «2(o₎/f<») зУи=Уиг=Уи=У(0)

і Ілл ⁼ІХ2 ⁼1ха ⁼ і(0)

Рисунок 2 — Повний опір прямої та нульової послідовності реактора, що обмежує струм короткого замикання, зазвичай R_r«X_r