---

1. для повного опору прямої послідовності —

Zs = ((Kg+PG")C ⁺Zthv]K_S.

2. для повного опору зворотної послідовності —

Z(2)S =[(R_e+}X_m)f_t⁺Zthv]X_s,

3. для повного опору нульової послідовності —

Z(0)S ~ Z(0)THV^S ⁺3Zn.

Струм 3/"₀)s протікає від нейтральної точки одиничного трансформатора до повного опору Z_N у разі його наявності, таким чином, структура уземлення енергоблока станції призводить до можли­вого підвищення напруги торкання і крокової напруги.

Під час обчислювання часткових струмів короткого замикання і /"_0)S треба використову­

вати коригувальний коефіцієнт повного опору відповідно до рівняння (22) ІЕС 60909-0 для енерго­блоків станції з перемикачем відгалужень під навантагою, залежно від можливого робочого діапазону генератора (див. ІЕС 60909-0). У разі енергоблока станції без перемикача відгалужень під навантагою можна використовувати коригувальний коефіцієнт Kso з рівняння (24) ІЕС 60909-0 під час обчислю­вання /(1)S> /(2)3 І Z(O)S-

2.3.2 Приклад обчислення повних опорів і сили струму короткого замикання у разі короткого замикання на стороні високої напруги енергоблока станції з перемикачем відгалужень під навантагою

Для цього прикладу потрібно використовувати дані енергоблока станції S1 = G1 + Т1 на рисунку 16. Нейтральна точка одиничного трансформатора YNd5 уземлена через реактивний опір X_w = 22 Ом (R_M« X_R1), щоб зменшити коефіцієнт замикання на землю у разі скидання навантаги і одночасного короткого замикання між фазою і землею на стороні високої напруги одиничного транс­форматора (див. 6.2.1).

• Генератор:

Зкз = 150 MBA; Ug = 21 кВ; х" = 0,14 в.о.; x_d = 1,8 в.о.; coscp^ = 0,85; R_G = 0,002 Ом (неявно- полюсний генератор працює лише в ділянці перезбудження).

Національна примітка

Зазначені тут надперехідний поздовжній реактивний опір і синхронний повздожній реактивний опір х_а наведено у віднос­них одиницях (в.о., англ. —p.u.), що означає, що ці значення отримано приведенням до базових (зазвичай до номінальних) одиниць. У 4.4 наведено дві такі базові величини {reference quantities): U_R та S_R.

• Одиничний трансформатор:

S_rT = 150 MBA; Uthv/Utlv = 115 кВ/21 кВ; и* = 16 %; u_R, = 0,5 %; Рт = ±12 %; Х_(О)Т/Х_Т = 0,95; R₍o_)t/Rt ⁼ 1 >0; Zk ⁼JXri ⁼ j22 Ом.

• Мережка лінія живлення (визначають на основі зменшення надлишковості схеми):

(Ла = 110 кВ; c_Qmax = 1,1; /ю = 13,61213 кА; RJX_Q= 0,20328; X_(0)Q/X_Q = 3,47927; R^R_a = 3,03361.

У цьому прикладі визначають такі результати (див. рисунок 5):

Zg = Rg + jXa=(0.002 Ом + j0,l4-£^£~) = (0,002 + j0,4116) Ом;

150 MBA

Zg*= Zg/?= (0,05998 + j12,34333) Ом з t, = 115 кВ/21 кВ;

Zthv “

Urt
100%

. t/xr ^J100% S_rT

= (0,44083 + j 14,09978) Ом;

з и» = yjul-uk =15,99219 % (x_T = 0,1599219 b.o.);

K_s= = 0,99597;

Uk5 IAthv 1 + |Xd - Хт|5ІПфкэ

Zs = (Zetr + Zthv)Ks = (0,49879 + j26,33668) Ом.

У

Г = IkS

cUn
>fcz_s
cU_n
&Z_Q

разі трифазного короткого замикання (рисунок 5) з U_n= U^: = (0,05022-j2,65160) кА; I» = 2,65208 кА;

= (2,71161-j13,33931)KA; /_ю = 13,61213 кА;

Zk = Zks + Zw = (2,76183-j15,99091) kA; /> 16,22766 kA.

Цей результат також наведено в таблиці 11 для перевірочної мережі.

Струм короткого замикання між фазою і землею Zh (див. рівняння (52) ІЕС 60909-0):

Z₍₁₎ =|^ = (0,73267₊]4,24215)Ом; Z_(2X = Z₍₁₎;

fcs +fcQ

Z_(o) = = (2,09396 + j14,39889) Ом;

Z(0)S ⁺ Z(0)Q

3 Zms = ZojthvKs + 3Zn = (0,44083+j 0,95 • 14,09978) Ом • 0,99597 + j 66 Ом = (0,43906+j79,34081) Ом;

Z_(0)Q = (3,10149 + j 17,49822) Ом;

Zm = = (1,39090- j'8,94226)kA; = 9,04979 kA.

2Z(i)+Z(₀)

Цей результат також наведено в таблиці 12 для перевірочної мережі. Часткові струми короткого замикання на рисунку 5:

Г Z

Z^ <2)s = vynV⁼(°'⁰⁰¹⁰⁹- і°-⁴⁹зоо)кА; =S =Q

Г z

<2)Q = V* v<7- = (0,46255-j2,48775)KA;

*5 =-S =Q

/" z

/"_0)S = V • ₇-~⁽⁰ 7— = (0,00853- J0,55314)kA;

3 Z(0)S ⁺ Z(0)Q

Zw = = (°>⁴⁵⁵¹°- j2,42761)KA.

¹³ b(0)S ⁺ fc(0)Q

На основі цих результатів, дійсних лише у разі роботи генератора з перезбужденням, можна ви­значити наступні загальні струми на стороні енергоблока:

Lus = Zfojs + Z"ds + Z₽)s = (0,01072 - j1,53914) кА;

Zt2s ~ * в Z(i)s a/— (0,00744 —jO,06014) kA;

Llss "" Zfojs a Z(₂)s ⁼ (0,00744 — jO,06014) kA.

Струм з нейтральної точки трансформатора до структури уземлення:

Lus + l”i2s + Z^3S = 3/цо)з = (0,02560 - J1,65942) кА.З ОБЧИСЛЮВАННЯ СИЛИ СТРУМУ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ

В СИСТЕМІ НИЗЬКОЇ НАПРУГИ U_n = 400 В

На рисунку 6 зображено систему низької напруги з U_r = 400 В і f = 50 Гц. Струми короткого зами­кання і" та і_р визначають у точках короткого замикання F1—F3. Можна припустити, що короткі зами­кання в точках F1—F3 стосуються віддалених від генератора коротких замикань (див. 1.3.17 ІЕС 60909-0).

Дані про устатковання для систем прямої, зворотної та нульової послідовності подано в таблиці 3.

Рисунок 6 — Система низької напруги U„ = 400 В з точками короткого замикання F1, F2 і F3

Q Т2

Згідно з рівнянням (6) ІЕС 60909-0 за c_Q = Соп,_ах =1,1 (див. таблицю 1 ІЕС 60909-0) отримуємо таке:

1

_ CqL/пО

Zq( — ——

•ТЗ

/kQ

= 0,534 мОм;

= УІ-20кВ< 0,41 кВ f t? л/З ЮкА^ 20кВ

_у

Xot^- 0,995Za - 0,531 мОм Rot = 0,1 Xq^ “ 0,053мОм

Z_o, = (0,053 + j0,531) мОм

.Таблиця 3—Дані про електроустатковання для прикладу на рисунку 6. Повні опори прямої та нульової послідовності (і = Z,)

Кінець таблиці З

Згідно з рівняннями (7)—(9) і (12а) ІЄС 60909-0: а) Трансформатор Т1:

₇_ UtaVt Ц-ТИУ _ 4% (410 В)² _

/ті = = — = 10,673 мОм;

100% S_rTi 100% 630 кВА

Rti =

PkrTt _ Яи-Т1 ‘t/fT1LV __ 6,5 кВт • (410 В)‘

3/?T1LV Sht

(630 кВА)²

- = 2,753 мОм;

Х

Urt = -§^ • 100 % = 1,032 %;

S_rTi

Uxr = л/wkr -Urt = 3,865 %;

и-Zti-Rti =10,312 мОм;

Z_T1 =(2,753 +j10,312) Ом;

Кті = 0,95—5^— = 0,95 = 0,975;

1 + О.бх-и 1 + 0,6-0,03865

і=тік ⁼ ?тАті = (2,684 + ]10,054) Ом. Ь) Трансформатор Т2:

₇ <ЛгТ2 1&LV 4% (410 В)²_Л

Z_T2 = — = 16,810 мОм;

100% S_rT2 100% 400 кВА ' '

Rt2 —

ЛсгТ2 ‘ UftZLV _ 4,6 кВт-(410 В)^;

S?T2

(400 кВА)²

I²

- = 4,833 мОм;

Z_T2 = (4,833+ j16,100) Ом;

/Ста = 0,95——— = 0,95 — = 0,975;

1 + 0,6x_T2 1+0,6-0,03831

?T2K =Z_T2Kt2 = (4,712 +j15,698) Om.

1. Лінія L1 (два паралельні кабелі):

Z_L1 = 0,5(0,077+j0,079)—■ 10 км = (0,385 + j0,395) мОм. КМ

2. Лінія L2 (два паралельні кабелі):

Z_L2 = 0,5(0,208 +jO,068)—• 4 м = (0,416 +jO,136) мОм. км

3. Лінія L3 (кабель):

Z_L3 = (0,271 + j0,087)— • 20 м = (5,420 + j1,740) мОм. км

4. Лінія L4 (повітряна лінія):

я

4,55мм;

;.= •₽ ₌ _°м^і_ ₌ 0.3704^ q_n 54м-50мм км

_ ,p_ofl сЛ _ __ _и 471-10“* Bcf 1 . 0,4м ") _„_п_Ом

X_L4 = 2nf- + ln— = 2л-50 с + ln 5— = 0,297—;

27^4 г) 2лАкм ^4 0,455-10 mJ km

Z_L4 = (Kl4 + jXu )Z = (0,370 + jO, 297) • — • 50 м = (18,50 + j14,85) мОм. км

Для трансформаторів Т1 і Т2 з групою з’єднань Dyn5 виробники надають такі відношення:

/?₍₀₎т = Ry та Х₍о)_Т = 0,95Х_т (див. таблицю 3).

Разом з коригувальними коефіцієнтами повного опору Ку з 3.2.2 визначають повні опори нульо­вої послідовності трансформаторів:

Z(0)T1K ~ (Яті + J0.95 Х_Т1)К_Т1 = (2,684 + j9,551) мОм;

Z₍o)T2K = (Ята + JO,95 Х_те)К_та = (4,712 + J14.913) мОм.

1. Лінія L1:

R_(0)L = 3,7R_L; X(₀)L = 1 ,81X_lзі зворотним контуром по четвертому провіднику і найближчому про­віднику: Z₍₀)Li = (3,7R_Li + J1,81X_l1) = (1,425 + j0,715) мОм.

2. Лінія L2:

R(o)l = 4,23/?_l; X₍₀)l = 1 ,21X_lз поверненням на покриві:

Z₍o)L2 = (4,23^ + j1 ,21Х_и) = (1,760 + j0,165) мОм.

3. Лінія L3:

R₍₀)l = 3/?l, Хюк = 4,46X_lзі зворотним контуром по четвертому провіднику, оболонці та уземленні:

Z_(0)L3 = (3/?и + )4,46Хсз) = (16,260 + j7,760) мОм.

4. Лінія L4:

Повітряна лінія з R₍₀)l = 2R_L і X_t0)L = 3X_L під час обчислювання максимальної сили струму корот­кого замикання:

Z₍0M =^^RL4 + j3X_w) = (37,04 + j44,55) мОм.

Z_k = Z_ffl + ^(Zr^-bZ^ + Z^) ₌|_t881+ j б,746) мОм.

Z-T1K ⁺Zt2K + Z_L1 + Z_L

₂

ІЕС 965/2000

Рисунок 7 — Система прямої послідовності (згідно з рисунком 6) для обчислювання її у точці короткого замикання F1

Максимальна початкова сила струму трифазного короткого замикання (рівняння (29) ІЕС 60909-0), якщо с = с_тах = 1,05 (таблиця 1 ІЕС 60909-0):

=

= 34,62 кА.

^cUn = ^1,05'400 В 43Zk 7з-7,003 мОм

Примітка. Відмінність від результату ІЕС 60909 головним чином спричинена номінальною напругою 400 В (ІЕС 60038). Різ­ниця через використання К_т становить лише 0,25 %.

Через те, що Z* обчислюють у комплексних числах, легко визначити /_р за методом (Ь), що вико­ристовує відношення R/X в точці короткого замикання або за методом з більшою точністю (с).

х"хГ"^{0, 9:}

К(ь) = 1,02 + 0,98e^^wx = 1,445 (рівняння (55) ІЕС 60909-0).

Оскільки відношення RIX, що дорівнює Ztck + Zli + Z.c. вище за 0,3, потрібно використовувати коефіцієнт 1,15 в методі (Ь) (див. 4.3.1,2b) ІЕС 60909-0).

/р(Ь)= 1,15К(_Ь)>/2 /’ = 1,15-1,445 • 42 • 34,62 кА = 81,36 кА.