Расчет токов К.З. в сетях напряжением выше 1000В в относительных единицах.

Наиболее широко применяется и позволяет использовать при расчете токов к.з. типовые характеристики генераторов, а также позволяет учесть влияние двигательной нагрузки на ток к.з. При этом методе сопротивление всех элементов цепи к.з. приводится к базисной мощности: S_б. В качестве базисной может быть принята мощность трансформаторов, генераторов или любое другое удобное число(S_б=100МВА; S_б=1000МВА). На каждой ступени определяется базисное напряжение U_б=U_н.ср (6,3; 37; 115; 230 кВ). Для каждой ступени напряжения определяется базисный ток:

кА;

Сопротивление всех элементов цепи к.з. приводят к базисным величинам:

· Сопротивление системы

x_с*б – относительное, базисное

, о.е

S_к – мощность к.з. на шинах источника питания

I_б – базисный ток для ступени с напряжением системы

I_к – установившееся значение тока трехфазного к.з. на шинах системы

, о.е

S_откл и I_откл – параметры выключателя на РПС на источнике питания

· Сопротивление элементов цепи к.з.

, о.е.

S_ном – номинальная мощность элемента, МВА

, о.е.

X_эл – сопротивление элемента, Ом

U_н.ср – среднее номинальное напряжение участка цепи, на котором находится рассматриваемый элемент, кВ

· Сопротивление генераторов, синхронных компенсаторов, асинхронных и синхронных электродвигателей

, о.е.

X”_*d – сверхпереходное относительное сопротивление двигателя

К_п – кратность пускового тока

X”_*d=0,2 для синхронных и асинхронных двигателей

S_Н – полная номинальная мощность двигателя, МВА

После определения сопротивления эквивалентная схема преобразуется к однолучевому виду

X_рез*б= X_с*б+∑ X_эл*б

Если учитываются активные сопротивления элементов системы, тогда вместо X_рез*б используют

Ток к.з. в точке «К» определяется:

, кА

Мощность к.з. может быть определена по выражению:

, МВА

24.Этот метод применяется при ограниченной мощности источника питания Sc≠∞: местные ТЭЦ, небольшие электростанции и т.п. Расчётные кривые представляют собой зависимости I*П t=f(X*расч) При t=var, где I*П t – относительное значение периодической составляющей тока к.з. для момента времени t X*расч – относительное значение расчётного сопротивления цепи до тока к.з. Эти зависимости построены для типовых гидро- и турбогенераторов оснащённых системой АРВ (автоматическое регулирование возбуждением). Результирующее сопротивление схемы замещения, соответствующее номинальным данным генератора определяется по выражению X*расч = Xрез*б * SнΣ /Sб Где SнΣ – суммарная полная мощность генераторов источника питания. По расчётным кривым для любого момента времени определяется относительным значением I*П t и далее определяем ток к.з. соответствующий моменту времени t, IП t = I*П t * IнΣ; IнΣ – номинальный суммарный ток источника питания; IнΣ = SнΣ / (√3 * Uнср). При t=0 будет определяться сверхпереходный начальный ток, а при t≠0 ,будет определяться значение установившегося тока к.з. При учёте активного сопротивления элементов определяется: Zрез*б по которому находится: Z*расч = X*расч Далее по группе снимаются относительные величины. В случае, когда X*расч > 3, точка к.з. считается удалённой от источника питания, расчёт токов по кривым затухания не производят. В этом случае источником питаня считается источник с неограниченной мощностью. Расчёт токов к.з. при этом производится как для случая Sc→∞

25.В современных системах электроснабжения, ток подпитки точки к.з. от моторной нагрузки соизмерим с током от системы. При возникновении КЗ вращающиеся по инерции двигатели (асинхронные и синхронные) становятся генераторами т.к. значение ЭДС на их зажимах больше напряжения в точке КЗ и подпитывают КЗ. Учёт двигательной нагрузки должен производиться с учётом местоположения двигателя по отношению к точке КЗ. Возможны следующие схемы: (радиальная схема) В этой схеме каждый двигатель отделён от точки к.з. индивидуальным внешним сопротивлением. В качестве внешнего сопротивления могут быть сопротивление ЛЭП (ВЛ и КЛ), сопротивление токоограничивающих реакторов. Схема, в которой электродвигатели отделены от точки к.з. общим для группы двигателей внешним сопротивлением. В этой схеме точка к.з. отделена от группы двигателей и от системы общим сопротивлением (на конце фидера). В случае, когда Zвн*б ≤ (0,1…0,2) Xдв*б внешнее сопротивление может неучитываться, или Z*вн ≤ (0,1…0,2) X*d"; Z*вн – полное внешнее сопротивление отнесённое к номинальным параметрам участка цепи (параметрам двигателя) Z*вн = √(X²*вн + r²*вн), X*вн = Xвн * Sн / U²нср, Uнср – среднее номинальное напряжение участка цепи, где находится внешний элемент (6,3кВ). r*вн = rвн * Sн / U²нср В случае, когда Zвн не учитывается сверхпереходный ток двигателя посылаемый в точку КЗ определяется: I д " = (E*" * Iн)/X*d", где E*" – сверхпереходная ЭДС двигателя в начальный момент КЗ в о.е. Для СД → E*"=1,1 Для АД → E*"=0,9 Iн – номинальный ток двигателя Iн = Pн/(√3*Uн*cosφн*ηн) Xнd" – сверхпереходное, относительное сопротивление двигателя по его продольной оси.

26.Реальную схему замещения необходимо преобразовать в радиальную схему однолучевую. Основные способы преобразования схем следующие:1)замена последовательно, параллельно или смешено включенных элементов одним эквивалентным.(Схема) х_1n=х₁+х₂+…+х_n(Cхема) 1/х_1n=1/х₁+1/х₂+…+1/х_n2)преобразование схем соединения элементов из звезды в треугольник или наоборот.Из звезды в треугольник (схема), х₁₂-отображает связь между нейтралами источников питания, не влияет на ток к.з. в точке К: х₁₃=х₁+х₃+х₁*х₃/х₂; х₂₃=х₂+х₃+х₂*х₃/х₁; х₁₂=х₁+х₂+х₁*х₂/х₃Из треугольника в звезду: х₁=х₁₂*х₁₃/х₁₂+х₁₃+х₂₃; х₂=х₁₂*х₂₃/х₁₂+х₁₃+х₂₃; х₃=х₁₃*х₂₃/х₁₂+х₁₃+х₂₃3)замена двух или нескольких источников питания одним эквивалентным (объединение двух Эл.станций,например. Объединение возможно лишь в том случае, когда источники питания находятся приблизительно в одинаковых условиях по отношению к т.К.З. Объединение одноименных источников допустимо при условии: s₁*x₁/s₂*x₂=0,4…2,5. При этом если ЭДС источников не равны между собой, то эквивалентная ЭДС определяется по выражению: Е^II_*экв =Е^II_*1 * Y1 + Е^II_*2 * Y2/Y1+Y2, глучевой де У1=1/Z1; Y2=1/Z2-проводимости. Если для каждой из ветвей Х_*расч>3, тогда объединение источников питания возможно в любом случае. Нельзя объединять ветвь источника с неизменной ЭДС (источника с неограниченной мощностью) и ветвь источника питания с Х_*расч<3 ( источника с ограниченной мощностью), т.к. методы расчета от этих источников различны. 4)пренебрежение маломощными удаленными источниками питания (синхронные компенсаторы, АД и СД). Источниками меньшей мощности можно пренебречь при одновременном выполнении условий: S2/S1≤0,05 ; X2/X1≥20, S2-мощность наименьшего по мощности источника питания, Х2-отделяющее сопротивление от точки к.з.

Схемы ниже…