Трехфазное короткое замыкание

Дополнительно по теме

Вычисление периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания

В зависимости от требований и назначения расчёта выбирают метод расчета и устанавливают необходимые параметры генераторов и других элементов схемы.

При расчете в системе относительных единиц согласно раздела составляют схему замещения, определяют результирующую относительную э. д. с. и результирующее сопротивление .

Периодическая составляющая тока в месте к. з. в относительных единицах

в именованных единицах

где - базисный ток (кА) ступени напряжения к. з.

При применении системы именованных единиц периодическая составляющая тока будет равна:

где - результирующая фазная э. д. с, кВ; - результирующее сопротивление схемы, Ом.

Вычисление начального периодического тока короткого замыкания

Для вычисления начального сверхпереходного тока I" все источники нужно ввести в схему замещения своими х" и Е", причём фазная сверхпереходная э. д. с.

где и - фазное напряжение, ток и угол сдвига между ними в предшествующем режиме.

При этом приближенно полагают равными сверхпереходные индуктивные сопротивления по продольной и поперечной осям .

Средние значения

Турбогенератор до 100 МВт .................................................1,03

То же 100- 500 МВт .............................................................1,13

Гидрогенератор с успокоительными обмотками .................... 1,13

Гидрогенератор без успокоительных обмоток ................... 1,18

Синхронный компенсатор .................................................... 1,20

Синхронный двигатель ...................................................... 1,10

Асинхронный двигатель ....................................................... 0,9

Обобщенная нагрузка ......................................................... 0,85

Начальный сверхпереходный ток в месте короткого замыкания

При определении можно не учитывать все нагрузки, кроме двигательной, расположенной непосредственно у места к. з., так как эти двигатели в начальный момент посылают ток к месту к. з. (см. раздел). Генераторы, работающие на местную нагрузку, подключенную на генераторном напряжении, можно вводить в схему замещения э. д. с. , что примерно соответствует эквивалентной э. д. с. нагруженного генератора и обобщенной нагрузки. Генераторы, работающие в блоке с трансформатором, следует вводить э. д. с. .

Определение ударного тока и наибольшего действующего значения тока короткого замыкания

Значение ударного тока и наибольшее действующее значение тока к. з. необходимы при расчете электродинамической устойчивости аппаратов и шинных конструкций.

В неразветвленной цепи с одним источником питания и определяют как

где - ударный коэффициент; - постоянная времени цепи.

При определении x и r генератор следует учитывать индуктивным сопротивлением обратной последовательности и активным сопротивлением обмотки статора. При известном отношении х/r значения и можно получить по рис. 38-11.

Рис. 38-11. Изменение ударного коэффициента в функций постоянной времени (или отношения x/r).

В схеме с несколькими разнотипными источниками питания методика расчета ударного тока зависит от положения точки к. з., для которой определяют ударный ток. Можно выделить три характерных случая: 1) удаленное к. з.; 2) к. з. вблизи генераторов или синхронных компенсаторов; 3) к. з. вблизи узла нагрузки с мощными электродвигателями.

Для указанных трех случаев ударный ток определяют следующим образом:

1) При удаленном к. з. (к. з. в РУ и сети повышенных напряжений станций и подстанций, РУ низшего напряжения подстанции без синхронных компенсаторов, за линейным реактором станции или подстанции)

где - суммарный сверхпереходньгй ток от всех источников питания.

При определении постоянную времени находят упрощенно по выражению

где - суммарное индуктивное сопротивление схемы относительно точки к. з., если принять для всех элементов r = 0; - то же, но активное сопротивление, если принять для всех элементов х = 0.

2) При к. з. вблизи генератора (к. з. в районе сборных шин РУ генераторного напряжения

станций или на выводах генератора блока генератор - трансформатор) выделяют составляющие ударного тока от генераторов данной станции и других источников системы

где - ударный коэффициент цепи генератора, определяемый по каталожному значению генератора; - ударный коэффициент ветви системы; - сверхпереходный ток генераторов станции (или блока); - периодический незатухающий ток от системы.

3) При к. з. вблизи узла двигательной нагрузки (РУ 3-6 кВ собственных нужд тепловых электростанций, РУ 6-10 кВ промышленных подстанций с группой электродвигателей 6 или 10 кВ) ударный ток равен

где - ударные коэффициенты соответственно для ветвей двигателей и системы, - сверхпереходный ток от двигателей.

Приближенный расчет периодической составляющей тока короткого замыкания

При к. з. в точках, имеющих большую электрическую удаленность (например, на стороне вторичного напряжения подстанций малой мощности, в сетях собственных нужд электростанций, за реакторами отходящих линий небольшой мощности и т. д.), расчет может быть произведен при условии, что цепь к. з. подключена к источнику неограниченной мощности, т. е. к мощной системе, для которой ее мощность Sc, индуктивное сопротивление и э. д. с. соответственно равны:

В соответствии с этим значение периодической слагающей тока принимается неизменным в течение всего процесса короткого замыкания:

Аналогично определяется мощность к. з.:

Результаты такого расчета дают некоторое преувеличение величин тока и мощности к. з.

Дополнительно по теме

Общие указания к выполнению расчетов токов корткого замыкания

Трехфазное короткое замыкание

Несимметричные короткие замыкания

Короткое замыкание с одновременным разрывом фазы

Определение токов короткого замыкания для выбора выключателей

Токи короткого замыкания от электродвигателей