Г 1а0
1 пО(ном) г •
* 4 НОМ
Кривые черт. 2 следует использовать для расчета действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронных генераторов, имеющих тиристорную независимую или высокочастотную систему возбуждения, а также от синхронных компенсаторов, кривые черт. 3 и 4 — от синхронных генераторов, имеющих тиристорную систему самовозбуждения соответственно с последовательными трансформаторами и без последовательных трансформаторов, кривые черт. 5 — от синхронных генераторов с диодной бесщеточной системой возбуждения.
Изменение периодической составляющей тока КЗ от синхронных машин с тиристорной системой самовозбуждения
Черт. 4
Все кривые построены для синхронных генераторов (компенсаторов), у которых кратность предельного напряжения возбуждения по отношению к номинальному напряжению возбуждения не превышает двух. Для гидрогенераторов, имеющих повышенные кратности предельного напряжения возбуждения по отношению к номинальному напряжению возбуждения (больше двух), кривые черт. 2 допускается использовать только при небольшой удаленности точки КЗ, когда /по(НОм)>3. При большей удаленности точки *
КЗ периодическую составляющую тока КЗ следует принимать неизменной по амплитуде.
Если отношение действующего значения периодической составляющей тока синхронной машины в начальный момент КЗ к номинальному току менее двух, то короткое замыкание следует считать удаленным и периодическую составляющую тока КЗ принимать неизменной по амплитуде.
Расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронного генератора (компенсатора) или нес-
Изменение периодической составляющей тока КЗ от синхронных машин с диодной бесщеточной системой возбуждения
кольких однотипных синхронных генераторов (компенсаторов), находящихся в одинаковых условиях по отношению к точке КЗ, следует вести в следующем порядке:
составить схему замещения для определения начального значения периодической составляющей тока КЗ от синхронной машины (ИЛИ ГруППЫ МаШИН) И НаЙТИ ОТНОСИТеЛЬНЫЙ ТОК /пО(ном)/
*
по кривой yt = f(t), соответствующей найденному значению /пО(ном), для заданного момента времени найти отношение токов *
I nt/-^nO — yt,
определить действующее значение периодической составляющей тока КЗ от синхронной машины (или группы машин) в килоамперах в момент времени t:
Дії ~ Yt^n0(HOM)^HoM = уі/п0(б/б,
где /н»м—номинальный ток синхронной машины (группы машин) , приведенный к той ступени напряжения сети, где находится точка КЗ, кА:
° _ Рном
/ном- t/cpкСО5фном ;
/’ном — номинальная мощность синхронной машины (или суммарная мощность группы машин), МВт;
сойфном — номинальный коэффициент мощности;
//ср,к—среднее номинальное напряжение сети той ступени напряжения, где находится точка КЗ, кВ.
РАСЧЕТ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА
ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ОТ АСИНХРОННЫХ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В ПРОИЗВОЛЬНЫЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ
Периодическую составляющую тока КЗ от асинхронных электродвигателей в произвольный момент времении следует рассчитывать путем решения соответствующей системы дифференциальных уравнений переходных процессов с использованием ЭВМ.
В приближенных расчетах для определения действующего значения периодической составляющей тока КЗ от асинхронных электродвигателей в произвольный момент времени при радиальной схеме следует использовать типовые кривые, приведенные на черт. 6, которые характеризуют изменение этой составляющей во времени при разных удаленностях точки КЗ. Значения периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент отнесены к начальному значению этой составляющей:
1 П4АД
Y ІАД
1 пОАД
Удаленность точки КЗ от асинхронного электродвигателя характеризуется отношением действующего значения периодической составляющей тока этого электродвигателя в начальный момент КЗ к его номинальному току
j * пОАД
■* пО(ном) 7
* ■'ном,АД
Порядок расчета действующего значения периодической составляющей тока КЗ от асинхронного электродвигателя в произвольный момент времени аналогичен изложенному в п. 5.3.3. Значение периодической составляющей тока в килоамперах в момент времени I равно^іНАД — ЇІАД ^пО(ном/ном,АД — YtAfl ^п0(б)^б-
* ♦
Изменение периодической составляющей тока КЗ от асинхронных электродвигателей
Черт. 6
РАСЧЕТ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА
ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ОТ СИНХРОННЫХ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В ПРОИЗВОЛЬНЫЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ
Периодическую составляющую тока КЗ от синхронных электродвигателей в произвольный момент времени следует рассчитывать в соответствии с указаниями п. 5.1. В простых радиальных схемах действующее значение периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени определяют в соответствии с п. 5.2.
При приближенных расчетах действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронных электродвигате
лей в произвольный момент времени в радиальной схеме допускается использовать типовые кривые, приведенные на черт. 7, которые характеризуют изменение этой составляющей во времени при разных удаленностях точки КЗ. Значения периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени отнесены к начальному значению этой составляющей:
1 ЛСД
їщц 7
1 пОСД
Изменение периодической составляющей тока КЗ от синхронных электродвигателей
005 0,1 0,15 0,2 t.C
Черт. 7
Удаленность точки КЗ от синхронного электродвигателя характеризуется отношением периодической составляющей тока этого двигателя в начальный момент КЗ к его номинальному току
г 1 пОСД
пО(НОМ) — ‘ 7 •
» уном,СД
Порядок расчета действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронного электродвигателя в произвольный момент времени аналогичен изложенному в п. 5.3.3. Значение периодической составляющей тока в килоамперах в момент времени t равно
1 ПІСД =У(СД Л10(ном)/ном,СД =УіСД До(б/б-
* *
РАСЧЕТ ТОКОВ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ
Расчет токов несимметричных коротких замыканий рекомендуется вести с использованием метода симметричных составляющих. При этом предварительно необходимо составлять схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей.
Схема замещения прямой последовательности должна включать все элементы расчетной схемы электроустановки. Синхронные генераторы, синхронные компенсаторы и подлежащие учету синхронные и асинхронные электродвигатели при расчете начального значения тока несимметричного КЗ вводят в схему замещения прямой последовательности сверхпереходными ЭДС и сверхпереходными сопротивлениями.
Трехобмоточные трансформаторы, автотрансформаторы, трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения, а также сдвоенные реакторы должны быть представлены своими схемами замещения. Эти схемы, а также расчетные выражения для определения их параметров приведены в приложнии 7.
Схема замещения обратной последовательности также должна включать все элементы расчетной схемы. При этом ЭДС обратной последовательности синхронных и асинхронных машин, а также комплексных нагрузок следует принимать равными нулю. Сопротивление обратной последовательности асинхронных машин следует принимать равным сверхпереходному сопротивлению, а комплексных нагрузок — в соответствии с данными табл. 2.
Сопротивления обратной последовательности трансформаторов, реакторов, воздушных и кабельных линий следует принимать равными сопротивлениям прямой последовательности.
Для составления схемы замещения нулевой последовательности предварительно следует выявить возможные пути циркуляции токов нулевой последовательности на каждой ступени напряжения сети, начиная от точки КЗ. При этом необходимо руководствоваться следующим:
если обмотка какого-либо трансформатора со стороны точки КЗ соединена в треугольник или в звезду с незаземленной нейтралью, то как сам трансформатор, так и следующие за ним (по направлению от точки КЗ) элементы не должны вводиться в схему замещения нулевой последовательности;
если обмотки какого-либо трансформатора соединены по схеме UolD, причем обмотка, соединенная в звезду с заземленной нейтралью, обращена в сторону точки КЗ, то в схему замещения нулевой последовательности следует вводить только элементы, включенные между точкой КЗ и трансформатором, и сам трансформатор;
если несколько воздушных линий электропередачи одного или разных напряжений проложены по одной трассе, то в схеме замещения нулевой последовательности необходимо учитывать взаимоиндукцию между этими линиями, используя с этой целью схемы замещения, приведенные в приложении 8.
Ток прямой последовательности особой фазы в месте КЗ при любом несимметричном коротком замыкании следует определять по формуле
р гИ S
кА1 х is +л*(п) ’
где Е х—результирующая ЭД С всех источников электроэнергии;
х12—результирующее индуктивное сопротивление схемы прямой последовательности относительно точки КЗ;
Дх<п> — дополнительное индуктивное сопротивление, которое определяется видом КЗ (п) и параметрами схем замещения обратной и нулевой последовательностей; значения Дх<п) для различных видов коротких замыканий приведены в табл. 1.
Таблица 1
Значения Дх<"> и m(n) для различных КЗ
Вид КЗ
Дополнительное сопротиз-
. (и) ление Ах
Значение коэффициента
m(n)
*22
*22 +*02
*22 *02
*22 +*02
Двухфазное
Однофазное
Двухфазное на землю
При расчетах тока прямой последовательности в начальный момент КЗ результирующую ЭДС и результирующее индуктивное сопротивление х12 следует определять из схемы, аналогичной схеме для определения начального значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ (см. п. 8.1.1 и разд. 2)
.Ток прямой последовательности от синхронных генераторов или компенсаторов в произвольный момент времени при приближенных расчетах следует определять с использованием кривых, приведенных на черт. 2—5. При этом под удаленностью точки короткого замыкания следует понимать отношение тока прямой последовательности синхронной машины в начальный момент КЗ к номинальному току машины.
В простых радиальных схемах ток прямой последовательности в произвольный момент времени определяют, как указано в п. 5.2. При этом внешнее сопротивление должно быть увеличено на дополнительное сопротивление Дх(п> (см. табл. 1).
Полный ток поврежденной фазы в месте КЗ равен
7<n) S ,
где тп(п’ — коэффициент, показывающий, во сколько раз ток поврежденной фазы в месте КЗ больше тока прямой последовательности. Значения коэффициента для коротких замыканий различных видов приведены в табл. 1.
Чтобы определить ток в какой-либо ветви расчетной схемы при несимметричном КЗ, следует предварительно, используя схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей, найти токи соответствующих последовательностей в месте КЗ, провести токораспределение по ветвям схем отдельных последовательностей, найти токи соответствующих последовательностей в данной ветви и сложить их геометрически. При этом необходимо иметь в виду, что токи обратной и нулевой последовательностей особой фазы в месте несимметричного КЗ связаны с током прямой последовательности соотношениями:
при двухфазном КЗ
/кЛ2 = /кль
при однофазном КЗ
7кА2=7као=/кАЬ
при двухфазном КЗ на землю
ZKA2 = -ZKA1
И
Т Г
/КАО = /КА1 ~ Л—- •
— — л 22
Чтобы определить напряжение в произвольном узле расчетной схемы при несимметричном КЗ, необходимо предварительно найти напряжения прямой, обратной и нулевой последовательностей особой фазы в месте КЗ
U кА1 =//каіЛх(п);
ДкА2 = /'/kA2^-2S і
UкА0~ ]1 кАО^ OS
и падения напряжения прямой, обратной и нулевой последовательностей в элементах, расположенных между точкой КЗ и рассматриваемым узлом. Затем следует геометрически сложить напряжения и падения напряжений соответствующих последовательностей.
УЧЕТ КОМПЛЕКСНОЙ НАГРУЗКИ ПРИ РАСЧЕТАХ
ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
При расчетах токов КЗ следует учитывать влияние каждой комплексной нагрузки, если ток в месте КЗ от этой нагрузки составляет не менее 5% тока в месте КЗ, определенного без учета нагрузки.
В общем случае ток КЗ комплексной нагрузки следует определять как геометрическую сумму токов отдельных ее элементов.
В приближенных расчетах допускается эквивалентирова- ние комплексной нагрузки с представлением ее в виде эквивалентной ЭДС и эквивалентного сопротивления.
При расчете несимметричных КЗ следует учитывать соответствующие параметры прямой, обратной и нулевой последовательностей комплексных нагрузок. Рекомендуемые значения сопротивлений прямой и обратной последовательностей элементов комплексных нагрузок приведены в табл. 2.
Максимальную амплитуду тока КЗ от конденсаторных батарей поперечной компенсации (/тах) в килоамперах следует определять по формуле