Примечание. В таблице указаны суммарные сопротивления катушек и контактов автоматических выключателей (серий А 3700 "Электрон" и ВА), для которых эти сопротивления зависят от их номинального тока и не зависят от типа выключателя.
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Рекомендуемое
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
При расчете периодической составляющей тока КЗ, обусловленного асинхронными электродвигателями напряжением до 1 кВ, необходимо учитывать не только их индуктивные, но и активные сопротивления.
Суммарное активное сопротивление, характеризующее асинхронный электродвигатель в начальный момент КЗ ( ) в миллиомах рассчитывают по формуле
(35)
где - активное сопротивление статора, мОм;
- активное сопротивление ротора, приведенное к статору, при этом в миллиомах рассчитывают по формуле
(36)
где - кратность пускового момента электродвигателя по отношению к его номинальному моменту;
- номинальная мощность электродвигателя, кВт;
- механические потери в электродвигателе (включая добавочные потери), кВт;
- кратность пускового тока электродвигателя по отношению к его номинальному току;
- номинальный ток электродвигателя, А;
- номинальное скольжение, отн.ед.
Активное сопротивление статора электродвигателя ( ) в миллиомах, если оно не задано изготовителем, рассчитывают по формуле
, (37)
где - номинальное скольжение асинхронного электродвигателя, %.
Сверхпереходное индуктивное сопротивление асинхронного электродвигателя ( ) в миллиомах рассчитывают по формуле
, (38)
где - номинальное фазное напряжение электродвигателя, В.
ПРИЛОЖЕНИЕ 8
Рекомендуемое
ПАРАМЕТРЫ КОМПЛЕКСНОЙ НАГРУЗКИ
1. В состав комплексной нагрузки могут входить асинхронные и синхронные электродвигатели, преобразователи, электротермические установки, конденсаторные батареи, лампы накаливания и газоразрядные источники света.
2. При определении начального значения периодической составляющей тока КЗ комплексную нагрузку в схему прямой последовательности следует вводить эквивалентной сверхпереходной ЭДС и сопротивлением прямой последовательности , а в схему обратной и нулевой последовательностей - сопротивлениями обратной и нулевой последовательностей.
3. Значения модулей полных сопротивлений , и , а также эквивалентной сверхпереходной ЭДС комплексной нагрузки в относительных единицах при отсутствии других, более полных данных, могут быть определены по кривым, приведенным на черт.10 и 11 в зависимости от относительного состава потребителей узла нагрузки , где - суммарная номинальная активная мощность нагрузки, кВт; - установленная мощность потребителя нагрузки, кВт ( - асинхронные двигатели, - синхронные двигатели, - лампы накаливания, - электротермические установки, - газонаполненные лампы, - преобразователи).
Зависимость параметров комплексной нагрузки
, , , от ее состава
Черт. 10
Зависимость параметров комплексной нагрузки
, , , от ее состава
Черт. 11
Сопротивление прямой (обратной, нулевой) последовательности ( , ) в относительных единицах при номинальных условиях допускается рассчитывать по формуле
, (39)
где и - активная и индуктивная составляющие сопротивления прямой (обратной, нулевой) последовательности -го потребителя, включая составляющие сопротивления элементов, связывающих потребитель с шинами узла (до 1 кВ); их значения в относительных единицах при суммарной номинальной мощности , кВ/А, и среднем номинальном напряжении той ступени напряжения сети, где она присоединена, приведены в табл. 1;
- полная установленная мощность -го потребителя нагрузки, кВ·А.
ПРИЛОЖЕНИЕ 9
Рекомендуемое
УЧЕТ ВЛИЯНИЯ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДУГИ НА ТОК КЗ
1. Учет электрической дуги в месте КЗ рекомендуется производить введением в расчетную схему активного сопротивления дуги .
2. Переходное активное сопротивление дуги в месте КЗ ( ) в миллиомах зависит в основном от тока КЗ и длины дуги и рассчитывается по формуле
(40)
где - начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ, кА, определяемое с учетом сопротивления дуги;
- длина дуги, см, которая может быть принята равной:
=4 при мм;
при мм;
при мм,
где и - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления цепи КЗ, мОм;
- расстояние между фазами проводников, мм.
Для электроустановок 0,4 кВ активное сопротивление электрической дуги может быть определено по кривым, приведенным на черт. 12-22.
На черт. 12-21 представлены расчетные кривые зависимости активного сопротивления дуги от площади сечения ( ) и длины алюминиевого кабеля ( ), определяемой расстоянием от выводов низшего напряжения (0,4 кВ) трансформаторов различной мощности до места КЗ. Кривые построены с использованием формулы (40) при трехфазном и однофазном КЗ и при
Зависимость
при трехфазном КЗ за трансформатором
мощностью 630 кВ·А
Черт. 12
Зависимость
при трехфазном КЗ зa трансформатором
мощностью 750 кВ·А
Черт. 13
Зависимость
при трехфазном КЗ зa трансформатором
мощностью 1000 кВ·А
Черт. 14
Зависимость
при трехфазном КЗ зa трансформатором
мощностью 1600 кВ·А
Черт. 15
Зависимость
при трехфазном КЗ зa трансформатором
мощностью 2500 кВ·А
Черт. 16
Зависимость
при однофазном КЗ зa трансформатором
мощностью 400 кВ·А при схеме соединений
(сплошные линии) и (пунктирные линии)
Черт. 17
Зависимость
при однофазном КЗ зa трансформатором
мощностью 630 кВ·А при схеме соединений
(сплошные линии) и (пунктирные линии)
Черт. 18
Зависимость
при однофазном КЗ зa трансформатором
мощностью 1000 кВ·А при схеме соединений
(сплошные линии) и (пунктирные линии)
Черт. 19
Зависимость
при однофазном КЗ зa трансформатором
мощностью 1600 кВ·А при схеме соединений
(сплошные линии) и (пунктирные линии)
Черт. 20
Зависимость
при однофазном КЗ зa трансформатором
мощностью 2500 кВ·А
()
Черт. 21
На черт. 22 представлены расчетные кривые зависимости активного сопротивления дуги от типа и длины шинопровода, подключенного к выводам 0,4 кВ трансформаторов различной мощности, определяемой расстоянием до моста КЗ. Кривые справедливы для шинопроводов серии ШМА и построены с использованием формулы (40) при условии, что .
Зависимость
при трехфазном КЗ зa трансформатором
мощностью 1000, 1600 и 2500 кВ·А
Типы шинопроводов:
1 - ШМА-68-1000
2 - ШМА-73-1600
3 - ШМА-68-2500
4 - ШМА-68-4000
Черт. 22
При определении активного сопротивления дуги в случае КЗ в кабеле длиной , подключенном к трансформатору через шинопровод длиной или через кабель другого сечения, результирующую длину проводника шинопровод - кабель (кабель - кабель) выражают через длину поврежденного кабеля:
, (41)
где и - полные сопротивления прямой последовательности шинопровода и кабеля, мОм.
3. Влияние активного сопротивления дуги на ток КЗ можно также учитывать путем умножения расчетного тока КЗ, найденного без учета сопротивления дуги в месте КЗ, на зависящий от сопротивления цепи КЗ поправочный коэффициент . Значение коэффициента , полученного экспериментально при КЗ за трансформаторами мощностью 630-1000 кВ·А, можно определить по кривым черт. 23.
Зависимость коэффициента , найденного экспериментально, для начального момента КЗ (кривая 1) и установившегося КЗ (кривая 2) от сопротивления цепи КЗ
Черт. 23
Сопротивление цепи КЗ ( ) определяют в зависимости от вида КЗ:
при трехфазном ;
при двухфазном ;
при однофазном .
Приведенным на черт. 23 кривым соответствуют выражения
; (42)
.
4. При определении минимального значения тока КЗ в автономной электрической системе приближенный учет влияния активного сопротивления электрической дуги на ток КЗ допускается производить умножением расчетного тока КЗ, найденного без учета сопротивления дуги, на поправочный коэффициент . Значение этого коэффициента допускается принять равным 0,7-0,8.
ПРИЛОЖЕНИЕ 10
Рекомендуемое
УЧЕТ ВЛИЯНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ НАГРУЗКИ НА ТОК КЗ
Метод учета комплексной нагрузки при расчете тока КЗ зависит от характера исходной схемы замещения комплексной нагрузки (черт. 24) и положения точки КЗ (черт. 25).
Состав узла комплексной нагрузки
АД - асинхронные двигатели; СД - синхронные двигатели;
ЛН - лампы накаливания; ЛГ - лампы газоразрядные; П - преобразователи;
ЭУ - электротермические установки; К - конденсаторные батареи;
КЛ - кабельная линия; АГ - автономный источник электроэнергии;
К1, К2, КЗ - точка КЗ; Т - трансформатор
Черт. 24
Преобразование схемы замещения комплексной нагрузки
Черт. 25
В радиальной схеме (черт. 25а) допускается не учитывать влияние статических потребителей (преобразователи, электротермические установки, электрическое освещение). Начальное значение периодической составляющей тока КЗ, ударный ток, а также периодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент от асинхронных и синхронных электродвигателей следует рассчитывать в соответствии с требованиями разд. 3, 5, 7.
При КЗ за общим для узла нагрузки сопротивлением (черт. 25б) начальное значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ ( ) в килоамперах следует определять с учетом влияния двигательной и статической нагрузок, используя формулу
, (43)
где и - эквивалентная ЭДС и сопротивление прямой последовательности узла нагрузки; их значения в относительных единицах определяют по кривым, приведенным на черт. 10 и 11 приложения 8 в зависимости от относительного состава потребителей;
и - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления цепи короткого замыкания, мОм (см. п.3.4);
- суммарная номинальная мощность нагрузки, кВ·А;
- среднее номинальное напряжение сети, соответствующее обмотке низшего напряжения трансформаторов, В.
Значения ударного тока и периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени от электродвигателей следует определять в соответствии с требованиями разд. 5 и 7.
При коротком замыкании за общим для нагрузки и системы сопротивлением (черт.25в) и близких значениях отношения ветвей расчетной схемы начальное значение периодической составляющей тока КЗ ( ) допускается рассчитывать по формуле
, (44)
где - ЭДС узла нагрузки;
- коэффициент трансформации трансформатора;
, , - модули сопротивлений ветвей исходной схемы замещения (черт. 25в), причем
;
рассчитывается как указано в п.3.2;
;
и - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления цепи КЗ.
Ударный ток следует определять в соответствии с требованиями разд. 5.
ПРИЛОЖЕНИЕ 11
Рекомендуемое
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ТОКОВ КЗ
Пример 1. Для схемы, приведенной на черт. 26, определить токи при трех-, двух-, и однофазном КЗ в точке К1. Для трехфазного КЗ определить максимальные и минимальные значения тока КЗ.
Расчетная схема к примеру 1 и ее преобразование
Черт. 26
1.1. Исходные данные
Система С
= 200 МВ·А; = 6,0 кВ.
Трансформатор Т: ТС = 1000/6
= 1000 кВ·А; = 6,З кВ;
= 0,4 кВ; = 11,2 кВт;
= 5,5%.
Автоматический выключатель "Электрон"
: = 0,14 мОм; = 0,08 мОм.
Шинопровод ШМА-4-1600Ш:
= 0,030 мОм/м; = 0,014 мОм/м;
= 0,037 мОм/м; = 0,042 мОм/м; = 10 м.
Болтовые контактные соединения: =0,003 мОм; =4.
1.2. Расчет параметров схемы замещения
1.2.1. Параметры схемы замещения прямой последовательности
Сопротивление системы ( ), рассчитанное по формуле 1, составит:
