Стр. 1
 

39 страниц

487.00 ₽

Купить ГОСТ Р 52735-2007 (официальный текст в бумажном виде) с голограммой и синими печатями подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на трехфазные электроустановки напряжением свыше 1 кВ промышленной частоты и устанавливает методы расчета токов симметричных и несимметричных коротких замыканий в начальный и произвольный моменты времени.

Стандарт не распространяется на электроустановки напряжением 750 кВ и выше.

Стандарт не регламентирует методы расчета токов:

- при сложных несимметриях в электроустановках (за исключением двойного замыкания), при повторных коротких замыканиях и при коротких замыканиях в электроустановках с нелинейными элементами;

- короткого замыкания с учетом динамики электрических машин при электромеханических переходных процессах;

- при коротких замыканиях внутри электрических машин, трансформатоов и автотрансформаторов;

- непромышленных частот, возникающих при коротких замыканиях в линиях электропередачи напряжением 220 кВ и выше

Введен впервые

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫМ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТР

52735

2007

КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2007

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Филиалом ОАО «НТЦ электроэнергетики» — ВНИИЭ, Московским энергетическим институтом (Техническим университетом) (МЭИ (ТУ))

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК437 «Токи короткого замыкания»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 июля 2007 г. № 173-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется ежегодно в издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты»,атекст измененийипоправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

© СТАНДАРТИНФОРМ, 2007 © СТАНДАРТИНФОРМ, 2008 Переиздание (по состоянию на сентябрь 2008 г.)

Содержание

1    Область применения...................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................1

3    Термины и определения................................................2

4    Общие положения....................................................4

5    Расчет начального действующего значения периодической составляющей тока трехфазного

короткого замыкания...................................................8

6    Расчет апериодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания.............9

7    Расчет ударного тока трехфазного короткого замыкания...........................11

8    Расчет периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания от синхронных

генераторов в произвольный момент времени..................................12

9    Расчет периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания от асинхронных

электродвигателей в произвольный момент времени.............................16

10    Расчет периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания от синхронных

электродвигателей в произвольный момент времени.............................16

11    Расчет токов несимметричных коротких замыканий..............................17

12    Учет комплексной нагрузки при расчетах токов короткого замыкания...................21

Приложение А (справочное) Определение параметров элементов эквивалентных схем замещения в именованных единицах с приведением значений параметров расчетных схем к выбранной основной ступени напряжения сети и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов .................................................22

Приложение Б (справочное) Определение параметров элементов эквивалентных схем замещения в относительных единицах с приведением значений параметров расчетных схем к выбранным базисным условиям и с учетом фактических коэффициентов

трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов..........23

Приложение В (справочное) Определение параметров элементов эквивалентных схем замещения при приближенном учете коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов.................................24

Приложение Г (справочное) Определение сверхпереходной ЭДС электрических машин в относительных единицах ..........................................25

Приложение Д (справочное) Зависимость отношения апериодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени к ее начальному значению от времени и постоянной времени Та.........................................26

Приложение Е (справочное) Средние значения отношения x/R, ударного коэффициента %

и постоянной времени Та для характерных ветвей, примыкающих к точке КЗ.....27

Приложение Ж (справочное) Схемы замещения трансформаторов, автотрансформаторов

и сдвоенных реакторов.......................................28

Приложение И (справочное) Схемы замещения по продольной оси шестифазного неявнополюсного синхронного генератора, трехфазные обмотки которого сдвинуты друг

относительно друга на 30 эл. град.................................29

Приложение К (справочное) Расчет параметров линий электропередачи.................31

Приложение Л (справочное) Параметры воздушных линий электропередачи 35—500 кВ со сталеалюминиевыми проводами...................................35

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ

Short-circuits in electrical installations.

Calculation methods in alternating current electrical installations with voltage above 1 кУ

Дата введения — 2008—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на трехфазные электроустановки напряжением свыше 1 кВ промышленной частоты и устанавливает методы расчета токов симметричных и несимметричных коротких замыканий (КЗ) в начальный и произвольный моменты времени.

Стандарт не распространяется на электроустановки напряжением 750 кВ и выше.

Стандарт не регламентирует методы расчета токов:

-    при сложных несимметриях в электроустановках (за исключением двойного замыкания), при повторных коротких замыканиях и при коротких замыканиях в электроустановках с нелинейными элементами;

-    короткого замыкания с учетом динамики электрических машин при электромеханических переходных процессах;

-    при коротких замыканиях внутри электрических машин, трансформаторов и автотрансформаторов;

-    непромышленных частот, возникающих при коротких замыканиях в линиях электропередачи напряжением 220 кВ и выше.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 533-2000 (МЭК 34-3—88) Машины электрические вращающиеся. Турбогенераторы. Общие технические условия

ГОСТ 609-84 Машины электрические вращающиеся. Компенсаторы синхронные. Общие технические условия

ГОСТ 5616-89 Генераторы и генераторы-двигатели электрические гидротурбинные. Общие технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Издание официальное

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    короткое замыкание в электроустановке: Всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек (фаз) электроустановки между собой или с землей, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают,превышаянаибольшийдопустимыйток продолжительного режима.

3.2

короткое замыкание на землю в электроустановке: Короткое замыкание в электроустановке, обусловленное соединением с землей какого-либо ее токоведущего элемента.

[ГОСТ 26522-85, статья 2]

3.3

однофазное короткое замыкание на землю: Короткое замыкание на землю в трехфазной электроэнергетической системе с глухо или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяется только одна фаза.

[ГОСТ 26522-85, статья 4]

3.4

двухфазное короткое замыкание: Короткое замыкание между двумя фазами в трехфазной электроэнергетической системе.

[ГОСТ 26522-85, статья 5]

3.5

двухфазное короткое замыкание на землю: Короткое замыкание на землю в трехфазной электроэнергетической системе с глухо или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяются две фазы.

[ГОСТ 26522-85, статья 6]

3.6    двойное короткое замыкание на землю в электроустановке: Короткое замыкание на землю двух разных фаз в трехфазной электроэнергетической системе в разных, но электрически связанных между собой точках.

3.7

трехфазное короткое замыкание: Короткое замыкание между тремя фазами в трехфазной электроэнергетической системе.

[ГОСТ 26522-85, статья 9]

3.8

повторное короткое замыкание: Короткое замыкание в электроустановке при автоматическом повторном включении коммутационного электрического аппарата поврежденной цепи.

[ГОСТ 26522-85, статья 15]

3.9

симметричное короткое замыкание: Короткое замыкание в электроустановке, при котором все ее фазы находятся в одинаковых условиях.

[ГОСТ 26522-85, статья 19]

3.10

несимметричное короткое замыкание: Короткое замыкание в электроустановке, при котором одна из ее фаз находится в условиях, отличных от условий других фаз.

[ГОСТ 26522-85, статья 20]

3.11

удаленное короткое замыкание: Короткое замыкание в электроустановке, при котором амплитуды периодической составляющей тока данного источника энергии в начальный и произвольный моменты времени практически одинаковы.

[ГОСТ 26522-85, статья 21]

3.12

близкое короткое замыкание: Короткое замыкание в электроустановке, при котором амплитуды периодической составляющей тока данного источника энергии в начальный и произвольный моменты времени существенно отличаются.

[ГОСТ 26522-85, статья 22]

3.13

ток короткого замыкания в электроустановке: Ток, возникающий при коротком замыкании в электроустановке.

[ГОСТ 26522-85, статья 33]

3.14

апериодическая составляющая тока короткого замыкания в электроустановке: Свободная составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, изменяющаяся во времени без перемены знака.

[ГОСТ 26522-85, статья 37]

3.15

периодическая составляющая тока короткого замыкания рабочей частоты в электроустановке: Составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, изменяющаяся по периодическому закону с рабочей частотой.

[ГОСТ 26522-85, статья 38]

3.16    ударный ток короткого замыкания: Наибольшее мгновенное значение тока короткого замыкания в одной из фаз трехфазной электрической цепи, которое имеет место, когда короткое замыкание происходит в момент прохождения напряжения этой фазы через нулевое значение, а до возникновения короткого замыкания ток в цепи носит емкостной характер или отсутствует.

3.17

ударный коэффициент тока короткого замыкания (ударный коэффициент): Отношение ударного тока короткого замыкания к амплитуде периодической составляющей тока короткого замыкания рабочей частоты в начальный момент времени.

[ГОСТ 26522-85, статья 47]

3.18

ток короткого замыкания прямой последовательности: Один из токов симметричной трехфазной системы токов короткого замыкания прямого следования фаз.

Примечание — Аналогично определяют напряжение прямой последовательности при коротком замыкании.

[ГОСТ 26522-85, статья 55]

3.19

ток короткого замыкания обратной последовательности: Один из токов симметричной трехфазной системы токов короткого замыкания обратного следования фаз.

Примечание — Аналогично определяют напряжение обратной последовательности при коротком замыкании.

[ГОСТ 26522-85, статья 56]

3.20

ток короткого замыкания нулевой последовательности: Один из токов симметричной неуравновешенной трехфазной системы токов короткого замыкания нулевого следования фаз.

Примечание — Аналогично определяют напряжение нулевой последовательности при коротком замыкании.

[ГОСТ 26522-85, статья 57]

3.21

мощность короткого замыкания: Условная величина, равная увеличенному в 43 раз произведению тока трехфазного короткого замыкания на номинальное напряжение соответствующей электрической сети.

[ГОСТ 26522-85, статья 68]

3.22

постоянная времени апериодической составляющей тока короткого замыкания в электроустановке: Электромагнитная постоянная времени, характеризующая скорость затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания.

[ГОСТ 26522-85, статья 80]

4 Общие положения

4.1    Исходные положения

4.1.1    Настоящий стандарт устанавливает методы расчета токов короткого замыкания, необходимые для: выбора и проверки электрооборудования по условиям короткого замыкания, выбора уставок и оценки возможного действия релейной защиты и автоматики, определения влияния токов нулевой последовательности линий электропередачи на линии связи, выбора заземляющих устройств.

4.1.2    Стандарт рассматривает методы расчета токов при КЗ, виды которыхпоказаны на рисунке 1.

А • ВС-


А ■ ВС-


А ■ ВС-


А • ВС-


Z


7


7


7


/


У


а

М


А

В

с-

/

■ трехфазное КЗ — К(3); б — двухфазное КЗ — К(2); в — двухфазное КЗ на землю — К(1,1); г — однофазное КЗ на землю — К(1); д — двойное КЗ на землю — К(1-1)

а

Рисунок 1 — Виды коротких замыканий

4.1.3    Величины, подлежащие определению, допустимая погрешность расчета токов КЗ и применяемый при этом метод расчета зависят от целей, указанных в 4.1.1.

Для выбора и проверки электрооборудования допускаются упрощенные методы расчета токов КЗ, если их погрешность не превышает 5 %—10 %. При этом определяют:

-    начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ и значение этой составляющей в произвольный момент времени, вплоть до расчетного времени размыкания поврежденной цепи;

-    начальное значение апериодической составляющей тока КЗ и значение этой составляющей в произвольный момент времени, вплоть до расчетного времени размыкания поврежденной цепи;

-    ударный ток КЗ.

Для выбора параметров настройки релейной защиты и автоматики определяют максимальное и минимальное расчетные значения периодической и апериодической составляющих тока КЗ в начальный и произвольный моменты времени как в месте КЗ, так и в отдельных ветвях расчетной схемы.

4.1.4    Расчеты токов в отдельных ветвях расчетной схемы в произвольный момент времени требуют учета электромеханических переходных процессов и их следует проводить с применением средств вычислительной техники.

4.1.5    При расчетах токов КЗ следует в общем случае учитывать все элементы электроэнергетической системы. Допускается эквивалентировать удаленную от места КЗ часть электроэнергетической системы.

4.1.6    При расчете минимального значения тока КЗ для произвольного момента времени рекомендуется учитывать сопротивление электрической дуги в месте КЗ, а также увеличение активного сопротивления проводников вследствие их нагрева током КЗ (эффект теплового спада тока КЗ).

4.1.7    Расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ допускается проводить, не учитывая активные сопротивления элементов электроэнергетической системы, если результирующее эквивалентное активное сопротивление относительно точки КЗ не превышает 30 % результирующего эквивалентного индуктивного сопротивления (при этом погрешность расчетов не превышает 5 %). Указанное условие может не выполняться, когда расчетная схема содержит кабельные линии 6—10 кВ и воздушные линии электропередачи 35—150 кВ с проводами небольшого сечения.

4.1.8    При расчетах токов КЗ допускается:

-    не учитывать сдвиг по фазе электродвижущих сил (ЭДС) и изменение частоты вращения роторов синхронных генераторов и компенсаторов в процессе КЗ (за исключением случая, изложенного в 4.1.4) при продолжительности КЗ, не превышающей 0,5 с, а электродвигателей — при продолжительности КЗ, не превышающей 0,2 с;

-    принимать полную симметрию по фазам всех элементов электроэнергетической системы (за исключением несимметрии в месте КЗ);

-    не учитывать ток намагничивания трансформаторов и автотрансформаторов;

-    не вводить в расчетную схему источники энергии, которые связаны с частью электроэнергетической системы, где находится расчетная точка КЗ, с помощью электропередачи или вставки постоянного тока;

-    приближенно учитывать затухание апериодической составляющей тока КЗ, если исходная расчетная схема имеет несколько независимых контуров (6.5);

-    не учитывать насыщение магнитных систем электрических машин;

-    принимать сопротивление постоянному току различных элементов расчетной схемы равным их активному сопротивлению;

-    учитывать приближенно, с помощью эквивалентных параметров, электроприемники, сосредоточенные в отдельных узлах электроэнергетической системы (раздел 12);

-    не учитывать поперечную емкость воздушных линий электропередачи напряжением 110—220 кВ при их длине не более 200 км и напряжением 330—500 кВ при их длине не более 150 км;

-    пренебрегать высшими гармоническими составляющими токов при расчетах несимметричных КЗ.

4.1.9    Для расчета несимметричных КЗ рекомендуется предпочтительно использовать метод симметричных составляющих, принимая полную симметрию по фазам всехэлементовэлектроэнергетичес-кой системы (4.1.8).

4.1.10    Токи КЗ в зависимости от сложности исходной расчетной схемы и цели расчета следует определять путем аналитических расчетов или с использованием электронных вычислительных машин (ЭВМ).

4.2 Состав необходимых для расчетов токов короткого замыкания параметров элементов расчетной схемы

4.2.1    Состав параметров конкретныхэлементов расчетной схемы и данныхо значениях режимных параметров до КЗ, который в общем случае необходим для расчетов токов КЗ, указан ниже.

4.2.1.1    Синхронные генераторы (ГОСТ 533, ГОСТ 5616), синхронные компенсаторы (ГОСТ 609) и синхронные электродвигатели:

- полная номинальная мощность 5ном, МВ • А, или номинальная активная мощность Рном, МВт, и номинальный коэффициент мощности cos фном;

-    номинальное напряжение ином, кВ;

-    сверхпереходное индуктивное сопротивление по продольной оси xd 1>;

-    сверхпереходное индуктивное сопротивление по поперечной оси x”q;

-    переходное индуктивное сопротивление по продольной оси xd;

-    синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси xd;

-    отношение короткого замыкания Кс;

-    синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси xq;

-    индуктивное сопротивление обратной последовательности x2;

-    индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора xст;

-    индуктивное сопротивление обмотки возбуждения xf;

-    индуктивное сопротивление продольного демпферного контура x1d;

-    индуктивное сопротивление поперечного демпферного контура x 1q;

-    активное сопротивление обмотки возбуждения (при нормированной рабочей температуре) Rf, Ом;

-    активные сопротивления продольного и поперечного демпферных контуров (при нормированной рабочей температуре) R1d и R1q, Ом;

-    переходные постоянные времени по продольной оси при разомкнутой и замкнутой накоротко обмотках статора Td0 и Td ,с;

-    сверхпереходные постоянные времени по продольной оси при разомкнутой и замкнутой накоротко обмотках статора Td0 и Td, с;

-    сверхпереходные постоянные времени по поперечной оси при разомкнутой и замкнутой накоротко обмотках статора Tq0 и T", с;

-    постоянные времени затухания апериодической составляющей тока статора при трехфазном и однофазном КЗ на выводах машины Ta(3) и Ta(1), с;

-    ток возбуждения при работе машины с номинальной нагрузкой If ном, А;

-    предельный ток возбуждения машины If п, А;

-    ток возбуждения при работе машины в режиме холостого хода с номинальным напряжением

if.х;

-    коэффициент полезного действия (для синхронных электродвигателей) т|, %;

-    напряжение, ток статора и коэффициент мощности в момент, предшествующий КЗ: Ц0), Ij0) и C0s Ф(0).

4.2.1.2    Асинхронные электродвигатели:

-    номинальная мощность Рном, МВт;

-    номинальное напряжение ином, кВ;

-    номинальный коэффициент мощности cos фном;

-    номинальное скольжение эном;

-    кратность пускового тока по отношению к номинальному току Кп;

-    кратность максимального момента по отношению к номинальному моменту Ьном;

-    сопротивление статора постоянному току (при рабочей температуре) R, Ом;

-    коэффициент полезного действия т, %;

-    напряжение, ток и коэффициент мощности в момент, предшествующий КЗ: Ц0), 1^ и cos ф^0).

4.2.1.3    Силовые трансформаторы и автотрансформаторы:

-    номинальная мощность 5ном,МВ • А;

-    номинальные напряжения обмоток, кВ, и фактические коэффициенты трансформации;

-    напряжения короткого замыкания между обмотками для среднего (основного) и крайних положений устройства для регулирования напряжения;

-    диапазон регулирования напряжения на сторонах обмоток высшего и среднего напряжений трансформатора (автотрансформатора);

-    потери короткого замыкания в обмотках, кВт.

4.2.1.4    Токоограничивающие реакторы:

-    номинальное напряжение ином, кВ;

-    номинальный ток 1ном,А;

-    номинальное индуктивное сопротивление x^ Ом, или индуктивность L, мГн;

-    номинальный коэффициент связи Ксв (только для сдвоенных реакторов);

-    потери мощности при номинальном токе АР, кВт.

4.2.1.5    Воздушные и кабельные линии электропередачи:

-    номинальное напряжение ином, кВ;

-    погонное индуктивное сопротивление прямой последовательности х1, Ом/км;

-    погонное индуктивное сопротивление нулевой последовательности х0,Ом/км;

-    погонное взаимное индуктивное сопротивление нулевой последовательности хм0, (при наличии нескольких воздушных линий на одной трассе), Ом/км;

-    погонные активные сопротивления прямой и нулевой последовательностей R1 и R0, Ом/км;

-    длина линии l, км;

-    погонная емкость С,Ф/км.

Примечание — Справочные данные о параметрах воздушных и кабельных линий электропередачи допустимо использовать лишь при приближенных расчетах токов КЗ. При выполнении расчетов с целью выбора уставок и проверки возможного действия релейной защиты и автоматики погонные параметры следует рассчитывать:

-    для воздушных линий — исходя из геометрии расположения проводов на опорах и марки проводов грозозащитных тросов;

-    для кабельных линий — исходя из типа (марки) кабеля и способа его прокладки.

4.2.1.6    Шунтирующие реакторы:

-    номинальное напряжение ином, кВ;

-    номинальная мощность 5ном,кВ-А.

4.2.2 При расчетах токов КЗ все источники электроэнергии, для которых расчетное короткое замыкание является удаленным (8.3), и прилегающая электрическая сеть могут быть эквивалентированы относительно точки КЗ (при радиальной схеме) или какого-либо промежуточного узла сети (при сложной исходной схеме) и представлены в виде одного источника энергии, имеющего неизменную по амплитуде ЭДС Ес, и эквивалентного сопротивления хс (далее такой источник называется системой).

В случаях, когда для конкретного узла сети известно значение тока трехфазного КЗ от системы Iк3), кА, или мощности трехфазного КЗ Sк3), МВ • А, эквивалентное индуктивное сопротивление системы хс, Ом, может быть определено по формуле

U    U2

_ ^ ср.ном ^ ср.ном    (1)

хс= 73IF = ~Sf^,

где иср ном—среднее номинальное напряжение сети, кВ, соответствующей ступени напряжения (4.3.2), в узле которой известно значение Iк3) или Sк3).

При этом ЭДС системы следует принимать равной среднему номинальному напряжению сети соответствующей ступени напряжения.

4.3 Определение параметров элементов эквивалентных схем замещения

4.3.1 Параметры элементов эквивалентных схем замещения могут быть определены:

-    в именованных единицах с приведением значений параметров расчетных схем к выбранной основной (базисной) ступени напряжения сети и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов (приложение А);

-    в относительных единицах с приведением значений параметров расчетных схем к выбранным базисным условиям и с учетом фактических коэффициентов трансформации всех силовыхтрансформа-торов и автотрансформаторов (приложение Б);

-    в именованных единицах без приведения значений параметров расчетных схем к одной ступени напряжения сети и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов.

4.3.2 При отсутствии данных о фактических коэффициентах трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов допускается использовать приближенный способ их учета. Он состоит в замене фактических коэффициентов трансформации трансформаторов и автотрансформаторов отношением средних номинальных напряжений сетей соответствующих ступеней напряжения. При этом рекомендуется использовать следующую шкалу средних номинальных напряжений сетей: 3,15; 6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18; 20; 24; 27; 37; 115; 154; 230; 340; 515 кВ.

Формулы для определения параметров элементов эквивалентных схем замещения в именованных и относительных единицах с приведением их значений к основной ступени напряжения, используя приближенный способ учета коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов, приведены в приложении В.

4.4 Выбор метода расчета токов короткого замыкания

4.4.1    Расчет токов КЗ в малоконтурных расчетных схемах рекомендуется проводить аналитическим способом с использованием общепринятых методов преобразований схем.

4.4.2    Расчет токов КЗ в многоконтурных расчетных схемах рекомендуется проводить методом узловых напряжений или методом контурных токов с использованием ЭВМ.

При использовании метода узловых напряжений необходимо решить матричное уравнение

I = Y U ,    (2)

—уз —.уз ——.уз    V^-У

где 1уз — столбцовая матрица узловых токов;

Yl — квадратная матрица собственных и взаимных узловых проводимостей; иуз — столбцовая матрица узловых напряжений.

При использовании метода контурных токов необходимо решить матричное уравнение

Ек = Z L    (3)

где Ек — столбцовая матрица ЭДС;

Z — квадратная матрица собственных и взаимных сопротивлений независимых контуров;

1к — столбцовая матрица контурных токов.

5 Расчет начального действующего значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания

5.1    При    расчете    максимального начального действующего значения    периодической    составляющей тока трехфазного    КЗ должны быть учтены все синхронные генераторы и    компенсаторы,    а также син

хронные и асинхронные электродвигатели мощностью 100 кВт и более, если эти электродвигатели не отделены от точки КЗ токоограничивающими реакторами или силовыми трансформаторами. В автономных системах при расчетах токов КЗ следует учитывать и электродвигатели мощностью менее 100 кВт, если их доля в суммарном токе КЗ составляет не менее 5 %.

5.2    Синхронные и асинхронные машины в схему замещения должны быть введены сверхпереход-ными сопротивлениями и сверхпереходными ЭДС. Последние следует принимать численно равными значениям этих ЭДС в момент, предшествующий КЗ.

Для синхронных генераторов и электродвигателей, которые до КЗ работали с перевозбуждением, сверхпереходную ЭДС (фазное значение) Eф, кВ, следует определять по формуле

Eф = -\/(иф(0) + 1 (0)xd sin Ф(0) )2 + (1 (0)xd cos Ф(0) )2 ,    (4)

где иф/0) — фазное напряжение на выводах машины в момент, предшествующий КЗ, кВ;

I(0) — ток статора в момент, предшествующий КЗ, кА;

Ф(0) — угол сдвига фаз напряжения и тока в момент, предшествующий КЗ, рад.

Для синхронных генераторов и электродвигателей, работавших до КЗ с недовозбуждением, сверхпереходную ЭДС следует определять по формуле

Eф = д/(иф(0) + I(0)xd sin ф(0) )2 + (I(0)xd cos ф w)2.    (5)

Для синхронных компенсаторов, работавших до КЗ с перевозбуждением, следует определять по формуле

Eф = иф(0) + 1 (0)xd,    (6)

а работавших с недовозбуждением, по формуле

Eф = иф(0) + 1 (0)xd.    (7)

Для асинхронных электродвигателей сверхпереходную ЭДС следует определять по формуле

Eф = ^ф(0) + I(0)XАд sin ф(0))2 + (I(0)XАд cos ф(0))2,    (8)

причем сверхпереходное индуктивное сопротивление xАд , Ом, допускается определять по формуле

2

x"    =    1 Uном cos ф номЛ    (9)

x ад = к--p-’

к п    рном

где Кп — кратность пускового тока электродвигателя по отношению к его номинальному току;

ином — номинальное напряжение электродвигателя, кВ; cos фном — номинальный коэффициент мощности электродвигателя;

"Л — КПД электродвигателя, %;

Рном — номинальная мощность электродвигателя, МВт.

5.3    При расчете токов КЗ в относительных единицах с приведением значений параметров расчетной схемы к выбранным базисным условиям для определения сверхпереходной ЭДС электрических машин следует использовать формулы, приведенные в приложении Г.

5.4    При использовании для расчета токов КЗ аналитического способа схему замещения, полученную в соответствии с 5.1—5.3, необходимо преобразовать и определить результирующую эквивалентную ЭДС Eф.эк (илиEэк(б))и результирующее эквивалентное сопротивление хэк(или хэк(б)) относительно точки КЗ. Начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ (1п0), кА, равно

т = Eф.эк Eэк(б) г    (10)

7п0    1    б,

X эк X эк(б)

где 1б — базисный ток той ступени напряжения сети, где находится точка КЗ, кА.

5.5    Методика учета комплексной нагрузки при расчете начального значения периодической составляющей тока Кз изложена в разделе 12.

5.6    При приближенных расчетах начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ допускается определять по методу эквивалентного генератора, приняв ЭДС всех источников электроэнергии равными нулю и используя формулу

_ U (0) = cU

1п0 = ^°^ =    (11)

V3x эк V3*

или

1п0 = — 1б,    (12)

xэк(б)

где U(0) — напряжение (линейное) в месте КЗ в момент, предшествующий КЗ, кВ;

хэк — результирующее эквивалентное сопротивление расчетной схемы относительно точки КЗ, Ом; с — коэффициент, значение которого рекомендуется принимать равным: с =1,1 — при определении максимальногозначениятока КЗ; с = 1,0 — приопределенииминимальногозначениятока КЗ;

ином — номинальное напряжение (линейное) сети, в которой произошло короткое замыкание, кВ; хэк(б) — эквивалентное сопротивление расчетной схемы относительно точки КЗ в относительных единицах при выбранных базисных условиях.

6 Расчет апериодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания

6.1    Начальное значение апериодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания следует определять как модуль от разности мгновенных значений полного тока в момент, предшествующий Кз, и периодической составляющей тока в начальный момент КЗ.

6.2    Наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока КЗ вобщем случае следует считать равным амплитуде периодической составляющей тока в начальный момент КЗ

'a0 = ^2I п0.    (13)

Это выражение справедливо при условиях:

-    сеть имеет высокую добротность, вследствие чего активным сопротивлением можно пренебречь (4.1.7);

-    цепь, в которой находится расчетная точка КЗ, до момента короткого замыкания не была нагружена.

В случае невыполнения указанных условий наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока КЗ следует определять в соответствии с 6.1.

6.3 В простых радиальных схемах апериодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент времени /а следует определять по формуле

t

/ = / e ^    (14)

at 'а0 e ,

где Та — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с, равная

Та =    ’ (15)

U)cинxR эк

где хэк и R^ — эквивалентные индуктивное и активное сопротивления цепи КЗ, Ом;

«синх — синхронная угловая частота напряжения сети, рад/с.

При определении значений хэк и R^ синхронные генераторы и компенсаторы, синхронные и асинхронные электродвигатели в схеме замещения должны быть представлены индуктивным сопротивлением обратной последовательности (для асинхронных электродвигателей х2 = xАд) и сопротивлением постоянному току обмотки статора при нормированной рабочей температуре этой обмотки.

Приотсутствииданныхосопротивлении постоянному току обмотки статора асинхронных электродвигателей это сопротивление RAfl, Ом, допускается определять по формуле

R = Sном Uном cos ф ногм'П    (16)

АД 100    100 P    ’

шигном

где вном — номинальное скольжение электродвигателя, %;

П — коэффициент полезного действия, %.

Примечание — Апериодическую составляющую тока КЗ от синхронного генератора в произвольный момент времени /а,, кА, в случае необходимости учета тока генератора в момент, предшествующий КЗ, следует определять по формуле

t

2

: л^21( 0 )е Т


п0

I(0).


/а,


-2-y^sln у(0) + 1,    (17)

7(0)


где Та — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ от генератора, с;

/(0) — действующее значение тока генератора в момент, предшествующий КЗ, кА; у — угол сдвига фаз сверхпереходной ЭДС и тока генератора в момент, предшествующий КЗ, рад.

6.4    В сложных разветвленных схемах, содержащих только индуктивные и активные сопротивления, апериодическая составляющая тока КЗ представляет собой сумму экспонент, число которых равно числу независимых контуров, поэтому достаточно точно значение этой составляющей в произвольный момент времени можно получить лишь путем решения системы дифференциальных уравнений контурных токов или узловых напряжений, составленных с учетом как индуктивных, таки активных сопротивлений всех элементов схем (синхронные и асинхронные машины должны быть учтены сопротивлениями обратной последовательности и активным сопротивлением обмотки статора). Для определения наибольшего значения апериодической составляющей тока КЗ начальные условия для ветви электрической цепи, в которой находится расчетная точка КЗ, следует принимать нулевыми.

6.5    При приближенных расчетах апериодической составляющей тока КЗ допускается принимать, что в любой сложной схеме эта составляющая затухает по экспоненциальному закону с эквивалентной постоянной времени Таэк, с, определяемой по одной из приведенных ниже формул (первая из них дает наибольшую погрешность, последняя — наименьшую):

Т = Хэк^=0) ■    (18)

а.эк

®синх^к( Х=0)

_    Im    Zэк

Та.эк =-R^ I    (19)

“ синх Re Z эк

J    = 2,5 —Im z эк<20>-,    (20)

а.эк ’    _    _    ’    '    '

“синх Re Zэк(20>

где x^(R =0>и R^(x = 0) — эквивалентные индуктивное и активное сопротивления относительно точки

КЗ, определяемые из схем замещения, в которых все элементы исходной расчетной схемы учтены соответственно только индуктивными и только активными сопротивлениями;

Zэк — комплексное эквивалентное сопротивление схемы замещения относительно расчетной точки КЗ, определяемое при частоте 50 Гц;

Im Z^ReZэк — соответственно мнимая и действительная составляющие этого сопротивления;

Zэк(20> — комплексное результирующее эквивалентное сопротивление схемы замещения относительно расчетной точки КЗ, определяемое при частоте 20 Гц; Im Zэк(20> и Re Zэк(20> — соответственно мнимая и действительная составляющие этого сопротивления.

Примечание — При определении эквивалентной постоянной времени J,^ по формулам 18 и 19 для синхронных и асинхронных машин следует учитывать индуктивное сопротивление обратной последовательности и активное сопротивление обмотки статора.

6.6 В тех случаях, когда расчетная схема относительно точки КЗ делится на радиальные независимые друг от друга ветви, при приближенных расчетах суммарную апериодическую составляющую тока в месте Кз в произвольный момент времени в килоамперах следует определять как сумму апериодических составляющих токов отдельных ветвей

__t_

' = Z i о ^    (21)

iat Zi a0ie    ,

i=1

где m — число независимых ветвей схемы;

ia0i — начальное значение апериодической составляющей тока КЗ в i-й ветви, кА;

Jai — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока в i-й ветви, с.

Для облегчения расчетов по определению iat в приложении Д даны кривые зависимости iat/ia0 от времени при различных значениях Ja, а в приложении Е приведены значения x/R и Ja для характерных ветвей электроэнергетических систем.

7 Расчет ударного тока трехфазного короткого замыкания

7.1    При расчете ударного тока короткого замыкания допускается принимать, что от начального момента КЗ до момента, когда ток оказывается ударным, амплитуда периодической составляющей тока КЗ остается неизменной, равной амплитуде этой составляющей в начальный момент КЗ. Исключение составляют случаи, когда расчетная точка КЗ находится вблизи асинхронных электродвигателей.

7.2    В случае, когда исходная расчетная схема является радиальной, ударный ток КЗ 'уд,кА, следует определять по формуле

'уд = xV2/п0,    (22)

где х — ударный коэффициент тока КЗ.

Ударный коэффициент тока КЗ х рекомендуется определять по одной из формул:

_    3

X = 1,02 + 0,98 e “синх^,    (23)

0,01(0,5+ фк/л )

X = 1 + e Ta ,    (24)

где Ja — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ (6.3), с;

Фк — угол сдвига по фазе между периодической составляющей тока КЗ и напряжением, рад, который определяют по формуле

9K=arctg-^.    (25)

R эк

При отношении хэкэк> 5 ударный коэффициент тока КЗ % с допустимо определять по формуле

_ 001

% = 1 + e Ta .    (26)

7.3    В тех случаях, когда исходная расчетная схема является многоконтурной, высокая точность определения ударного тока КЗ может быть получена только путем решения соответствующей системы дифференциальных уравнений, составленных для мгновенных значений токов в узлах и падений напряжения в контурах схемы замещения, учитывающей как индуктивные, так и активные сопротивления всех элементов исходной расчетной схемы.

7.4    При приближенных расчетах ударного тока КЗ в многоконтурной схеме следует, исходя из допущения об экспоненциальном характере затухания апериодической составляющей тока КЗ в схеме с любым числом независимых контуров (6.5), предварительно определить эквивалентную постоянную времени затухания этой составляющей Та эк, а затем найти ударный коэффициент тока КЗ %эк по формуле

_    3

%эк = 1,02 + 0,98 e ®синхТаэк    (27)

или

0,01(0,5+%/^

, = . + e Т

эк

%эк = 1 + e    Таэк    (28)

и определить ударный ток КЗ

iуд    % эк V21 п0.    (29)

При хэкэк> 5 ударный коэффициент тока КЗ допустимо определять по формуле

_ 0,01

%эк = 1 + e Та эк.    (30)

7.5    В тех случаях, когда расчетная точка КЗ делит исходную расчетную схему на радиальные независимые друг от друга ветви, при приближенных расчетахударный ток КЗ допустимо определять каксум-му ударных токов от отдельных ветвей, т. е.

m

/уд = л/2 Х% i I п0/,    (31)

i=1

где %i — ударный коэффициент тока КЗ /-й ветви;

1п0/ — начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ в i-й ветви, кА.

7.6    При определении ударного тока КЗ и момента его возникновения на линиях с установками продольной компенсации необходимо учитывать не только периодическую составляющую тока КЗ, имеющую синхронную частоту, и апериодическую составляющую, но и свободную периодическую составляющую тока, имеющую подсинхронную частоту.

8 Расчет периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания от синхронных генераторов в произвольный момент времени

8.1    В сложных схемах периодическую составляющую тока КЗ от синхронных генераторов (компенсаторов) в произвольный момент времени следует рассчитывать путем решения соответствующей системы дифференциальных уравнений переходных процессов с использованием ЭВМ.

8.2    В простых радиальных схемах действующее значение периодической составляющей тока КЗ от синхронной машины с тиристорной независимой системой возбуждения в произвольный момент времени допустимо определять аналитическим способом, используя формулы:

E,


E q


e q


~q(0)


q(0)


q(0)


q(0)


1dnt


x d (1d) + x вш


xd + x вш    xd (1d) + x вш


E q (0)


(32)


t


E

q(0)


1 _ Td    Ta1d e Td

Td- Td


Tdd- T


q1d c Td


-qn


Td_ Td


X


xd + x


вш у


вш


I = Ed (0)


(33)


qnt    xq+хвш


и


Int ^Idnt + 1


2

qnt :


(34)


где    Eq(0) — синхронная ЭДС машины no nonepe4HOi/i оси к моменту КЗ;


q(0)

E q(0)и E q (0)


nepeхoдная и свepхnepeхoдная ЭДС машины no nonepeчнoй оси к моменту КЗ;


npeдeльнoe значeниe синхpoннoй ЭДС машины no nonepeчнoй оси; свepхnepeхoдная ЭДС машины no npoдoльнoй оси кмoмeнту КЗ; хвш — внeшнee сonpoтивлeниe;

Td иT|j — noстoянныeвpeмeнизатуханияnepeхoднoйисвepхnepeхoднoйсoставляющихтoка КЗ no npoдoльнoй оси, с, с учeтoм внeшнeгo сonpoтивлeния хвш; эти noстoянныe вpeмeни npи КЗ за внeшним сonpoтивлeниeм onpeдeляют no фopмулам:

T d - T}+ Tdd


qn

F"

E d(0) '


(35)

(36)


и


T" — г*-'    Tf T1d

I d - a -

Td + Td


гдe


2


x


x f


xd + x в


Td


(37)


асинх^/


2


ad


x1d _


1d


(38)

(39)


1d


-'синх^М


®синх^М


(xa + Xвш) Xad


[x f(x d ^ xвш) x ad ][x 1d(x d ^ x вш) x ad]


= (Xd + XBUi)-Td-+ T1d


(40)

(41)

(42)


Tf 0 + T1


1d 0


x


Tf 0 =


®синх^/


T — x1d .

1 1d 0 ^ □ > ®синх,'1с/


®синх^1<У    ®синх^1<У


Ta1d =


x


Постоянную вpeмeни затухания свepхnepeхoднoй сoставляющeй тока КЗ no nonepeчнoй оси T", с, onpeдeляют no фopмулe


T dd =

Tq


(43)


(44)


8.3 В npиближeнных pасчeтах для onpeдeлeния дeйствующeгo значeния nepиoдичeскoй состав-ляющeй тока КЗ в npoизвoльный мoмeнт вpeмeни от туpбoгeнepатopoв с pазличными систeмами возбуж-дeния и от синхpoнных кoмneнсатopoв npи pадиальнoй pасчeтнoй схeмe слeдуeт npимeнять мeтoд типовых кpивых. Он основан на использовании кpивых измeнeния во вpeмeни oтнoшeния дeйствующих значeнийэтoй сoставляющeй в npoизвoльный мoмeнт вpeмeни Int и в начальный мoмeнт КЗ In0, т. e.

уt - —— npиpазныхудалeннoстяхтoчкиКЗ(pисунки2—5).

1 п0

Рисунок2 — Tипoвыe кpивыe измeнeния oтнoситeль-    Рисунок 3 — Tипoвыe фивью измeнeния oтнoситeль-

ного значeния пepиoдичeскoй сoставляющeй тока КЗ    Ного значeния пepиoдичeскoй сoставляющeй тока КЗ

от туpбoгeнepатopoв с тиpистopнoй нeзависимoй сис-    от туpбoгeнepатopoв с тиpистopнoй систeмoй само-

тeмoй вoзбуждeния    вoзбуждeния

Рисунок4 — Типовые фивыю измeнeния oтнoситeль-ного значeния пepиoдичeскoй сoставляющeй тока КЗ от туpбoгeнepатopoв с диодной нeзависимoй (высокочастотной) систeмoй вoзбуждeния

Рисунок 5 — Tиповыю фивыю измeнeния oтнoситeль-ного значeния пepиoдичeскoй сoставляющeй тока КЗ от туpбoгeнepатopoв с диодной бeсщeтoчнoй ^CTe-мой вoзбуждeния

Удалeннoсть точки КЗ от ^^poi-ii-^ машины хаpактepизуeтся oтнoшeниeм дeйствующeгo значe-ния nepиoдичeскoй сoставляющeй тока этой машины в начальный мoмeнт КЗ к номинальному току машины

(45)

r;qe /п0 и/п0(б) — начальнoe дeйствующeeзначeниe nepиoдичeскoй сoставляющeй тока машины npи КЗ, выpажeннoeсooтвeтствeннoвкилoамnepахи вoтнoситeльных eдиницах npи выданных базисных условиях;

/ном — номинальный ток синхpoннoй машины;

S6 — npoизвoльнo выбpанная базисная мощность, МВ • А;

ном — номинальная (полная) мощность синхpoннoй машины, МВ • А; ином — нoминальнoe наnpяжeниe синхpoннoй машины, кВ; иб — базиснoe наnpяжeниe той стуneни наnpяжeния сeти, на кoтopoй находится синхpoнная машина, кВ.

В тeх случаях, когда pасчeтная точка КЗ oтдeлeна от синхpoннoй машины тpансфopматopами, для onpeдeлeния значeния /п0(ном) допустимо использовать фopмулу

/ = / —

(46)

*п0(ном) *п0(б) —

юм

8.3.1    Кpивыepисунка 2 слeдуeт использовать для pасчeтадeйствующeгoзначeнияnepиoдичeскoй сoставляющeй тока КЗ от туpбoгeнepатopoв, имeющих тиpистopную нeзависимую систeму вoзбуждe-ния, а такжe от синхpoнных кoмneнсатopoв; кpивыe pисунка 3 — от туpбoгeнepатopoв, имeющих тиpис-тopную систeму самoвoзбуждeния; кpивыe pисунка 4 — от туpбoгeнepатopoв с диодной нeзависимoй (высокочастотной) систeмoй вoзбуждeния; кpивыe pисунка 5 — от туpбoгeнepатopoв с диодной бeсщeтoчнoй систeмoй вoзбуждeния.

Всe кpивыe noстpoeны для синхpoнных гeнepатopoв (кoмneнсатopoв), у кoтopых кpатнoсть npe-дeльнoгo наnpяжeния вoзбуждeния по oтнoшeнию к номинальному наnpяжeнию вoзбуждeния He npeвы-шаeт двух. Для гидpoгeнepатopoв, имeющих noвышeнныe кpатнoсти npeдeльнoгo наnpяжeния возбуж-дeния по oтнoшeнию к номинальному наnpяжeнию вoзбуждeния (бoльшe двух), кpивыe pисунка 2 дonускаeтся использовать только npи нeбoльшoй удалeннoсти точки КЗ, когда/п0(ном) > 3. Пpи бoльшeй удалeннoсти точки КЗ nepиoдичeскую составляющую тока КЗ слeдуeт npинимать нeизмeннoй по ампли-тудe.

8.3.2    Если oтнoшeниe дeйствующeгo значeния nepиoдичeскoй сoставляющeй тока синхpoннoй машины в начальный мoмeнт КЗ к ee номинальному току мeнee двух, то rapo^oe замыканиe слeдуeт считать удалeнным и nepиoдичeскую составляющую тока КЗ npинимать нeизмeннoй по амnлитудe.

8.3.3    Расчeт дeйствующeгo значeния nepиoдичeскoй сoставляющeй тока КЗ от синхpoннoгo reHe-pатopа (кoмneнсатopа) или нeскoльких однотипных синхpoнных гeнepатopoв (кoмneнсатopoв), находящихся в одинаковых условиях по oтнoшeнию кточ^ КЗ, слeдуeт вeсти в слeдующeм nopядкe:

-    составить схeму замeщeния для onpeдeлeния начального дeйствующeгo значeния nepиoдичeс-кoйсoставляющeйтoка КЗoтсинхpoннoй машины (или гpуnnы машин) и найти oтнoситeльныйток/п0(ном) (npи наличии гpуnnы машин в pасчeтную фopмулудля onpeдeлeния /п0(ном) нeoбхoдимo вмeстo /ном и —ном подставить сooтвeтствeннo сумму номинальных токов машин и суммаpную мощность машин);

-    исходя изсистeмы вoзбуждeния синхpoннoй машины (фуппы машин), выбpатьтиnoвыe кpивыe и по фивой yt = f(t), сooтвeтствующeй найдeннoму значeнию/п0(ном), для заданного мoмeнта вpeмeни найти oтнoшeниe токов

(47)

- onpeдeлить искoмoe дeйствующee значeниe nepиoдичeскoй сoставляющeй тока КЗ от синхpoн-ной машины (или гpуnnы машин) в мoмeнт вpeмeни tInt, кА

/nt yt/п0(б) ^б,

(48)

гдe /б — базисный токтой стуneни наnpяжeния сeти, на кoтopoй находится точка КЗ.

9 Расчет периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания от асинхронных электродвигателей в произвольный момент времени

9.1 Периодическую составляющую тока КЗ от асинхронных электродвигателей в произвольный момент времени следует рассчитывать путем решения соответствующей системы дифференциальных уравнений переходных процессов с использованием ЭВМ.

9.2 В приближенных расчетах для определения действующего значения периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени от асинхронных электродвигателей при радиальной схеме следует использовать типовые кривые, приведенные на рисунке б.Действующие значения периодической составляющей тока КЗ в разные моменты времени 1^ дд отнесены к начальному действующему значению этой составЛяющей Тподд


Рисунок 6 — Типовые кривые изменения относительного значения периодической составляющей тока КЗ от асинхронных электродвигателей


_ Int ДД 1п0ДД


(49)


у гдц


Удаленность точки КЗ от асинхронного электродвигателя характеризуется отношением действующего значения периодической составляющей тока этого электродвигателя в начальный момент КЗ к его номинальному току, т. е.

I„


I


(50)


пО(ном)


I


*


номДД


Порядок расчета действующего значения периодической составляющей тока КЗ от асинхронного электродвигателя в произвольный момент времени аналогичен изложенному в 8.3.3. Значение периодической составляющей тока в момент времени t Т^дд, кД, равно


^ДД    У t/ДД 1п0(ном) ЛюмДД


I


I


' У ?ДД ,/п0(б)1б.


(51)


10 Расчет периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания от синхронных электродвигателей в произвольный момент времени

10.1    Действующее значение периодической составляющей тока КЗ от синхронных электродвигателей в произвольный момент времени следует рассчитывать в соответствии с 8.1. В простых радиальных сетях его можно определить в соответствии с 8.2.

10.2    В приближенных расчетах действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронных электродвигателей в произвольный момент времени в радиальной сети допускается использовать типовые кривые, приведенные на рисунке 7,


0,8


СД

1п0СД


п0СД

^номСД


I


В последней формуле


и


п0(ном)


*


0,6

0


ном сд — номинальный ток синхронного электродвигателя.

Порядок расчета действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронного электродвигателя в произвольный момент времени с использованием метода типовых кривых аналогичен изложенному в 8.3.3. Значение периодической составляющей тока в момент времени t 1п^д, кД, равно


0,1


I


У tСД 1п0(ном)1ном СД


: у ЮД 1п0(б)1б.


(52)


пt СД


YfCfll

0,9

0,7

*п°(

ном)

= 2

3

4

5

где У ЮД _

I

0,05

0,15

t, с

Рисунок 7 — Типовые кривые изменения относительного значения периодической составляющей тока КЗ от синхронных электродвигателей


11 Расчет токов несимметричных коротких замыканий

11.1    Расчет токов несимметричных коротких замыканий рекомендуется вести с использованием метода симметричных составляющих. При этом предварительно необходимо составить схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей.

11.1.1    Схема замещения прямой последовательности должна учитывать с помощью соответствующих параметров все элементы исходной расчетной схемы электроустановки. Синхронные генераторы, синхронные компенсаторы и подлежащие учету синхронные и асинхронные электродвигатели при расчете начального действующего значения тока несимметричного КЗ следует вводить 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 приложенииЖ. В приложении И приведены схемы замещения по продольной оси шестифазного неявнополюсного синхронного генератора, трехфазные обмотки которого сдвинуты друготносительно друга на 30 эл.град.

11.1.2    Схема замещения обратной последовательности также должна учитывать все элементы исходной расчетной схемы. При этом ЭДС обратной последовательности синхронных и асинхронных машин, а также комплексных нагрузок следует принимать равными нулю. Сопротивление обратной последовательности асинхронных машин допустимо принимать равным сверхпереходному сопротивлению, а комплексных нагрузок — в соответствии с 12.4.

Сопротивления обратной последовательности трансформаторов, реакторов, воздушных и кабельных линий следует принимать равными сопротивлениям прямой последовательности.

11.1.3    При составлении схемы замещения нулевой последовательности предварительно следует выявить возможные пути циркуляции токов нулевой последовательности на каждой ступени напряжения сети, начиная отточки КЗ. При этом необходимо руководствоваться следующим:

-    когда обмотка какого-либо трансформатора, обращенная в сторону 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;

-    когда обмотка трансформатора, обращенная в сторону точки КЗ, соединена в звезду с заземленной нейтралью, а другая обмотка (другие обмотки) соединена (соединены) в треугольник, причем точка КЗ и обмотка трансформатора, имеющая заземленную нейтраль, находятся на одной ступени напряжения сети, то в схему замещения нулевой последовательности должны быть введены только элементы, включенные между точкой КЗ и трансформатором, и сам трансформатор;

-    когда обмотка трансформатора, обращенная в сторону точки КЗ, соединена в звезду с заземленной нейтралью, а другая обмотка (другие обмотки) соединена (соединены) в треугольник, причем точка КЗ и обмотка трансформатора, имеющая заземленную нейтраль, находятся на разных ступенях напряжения сети, то этот трансформатор и все включенные между ними точкой КЗ элементы вводятся в схему замещения нулевой последовательности только в том случае, когда рассматриваемый трансформатор и точка КЗ связаны между собой трансформаторами, обмотки которых соединены по схеме Y0/Y0, и все их нейтрали заземлены;

-    когда нейтраль какого-либо трансформатора, входящего в схему замещения нулевой последовательности, заземлена через реактор, то этот реактор должен быть также введен в схему замещения нулевой последовательности, причем его сопротивление должно быть утроено;

-    сопротивление нулевой последовательности воздушной линии электропередачи не равно сопротивлению прямой последовательности, причем его значение зависит от наличия или отсутствия заземленных грозозащитныхтросов и параллельно включенной другой цепи. В случаях отсутствия соот-ветствующихданныхо сопротивлениях нулевой последовательности воздушных линий при приближенных расчетах несимметричных КЗ допустимо принимать следующие отношения индуктивных сопротивлений нулевой и прямой последовательностей:

одноцепных линий без заземленных грозозащитных тросов х01 _ 3,5;

одноцепных линий со стальными тросами, заземленными на каждой опоре, х01 _ 3;

одноцепных линий с заземленными тросами, выполненными из хорошо проводящих материалов, х01 _ 2;

двухцепных линий без заземленных тросов х01 _ 5,5;

двухцепных линий с заземленными тросами х01 _ 3;

- в тех случаях, когда несколько воздушных линии электропередачи одного или разных напряжений проложены по одной трассе, в схеме замещения нулевой последовательности необходимо учитывать взаимоиндукцию между этими линиями, используя с этой целью схемы замещения и выражения для определения их параметров, приведенные в приложении К.

11.2 При известных ЭДС всех учитываемых источников энергии ток прямой последовательности особой фазы в месте любого несимметричного короткого замыкания следует определять по формуле

I (n) = кА1    х1эк + Дх(n у

--(53)

где (n) — вид несимметричного КЗ: 1 — однофазное; 2 — двухфазное; 1,1 — однофазное на землю;

Еэк — эквивалентная ЭДС учитываемых источников энергии;

х1эк — эквивалентное индуктивное сопротивление прямой последовательности относительно точки несимметричного КЗ;

Дх(п) — дополнительное индуктивное сопротивление, которое определяется видом несимметричного КЗ и параметрами схем замещения обратной и нулевой (если рассматривается однофазное или двухфазное КЗ на землю) последовательностей; значения дополнительного сопротивления для несимметричных КЗ разных видов приведены в таблице 1, где х2эки хСэк — эквивалентные индуктивные сопротивления обратной и нулевой последовательностей относительно точки несимметричного КЗ.

Таблица 1 — Значения Дх(п) и m(n) для различных КЗ

Вид КЗ

Значение Дх(п)

Значение коэффициента m(n)

Двухфазное

х2эк

Однофазное

х2эк + х0эк

3

Двухфазное КЗ на землю

x 2эк x Сэк x 2эк + x Сэк

л/3 1 Х2эк ХСэк 2 V (Х2эк ^ ХСэк )

11.3    Модуль полного (суммарного) тока поврежденной фазы в месте несимметричного КЗ связан с модулем соответствующего тока прямой последовательности соотношением

11 к n)| = m(n)| I <А)|,    (54)

где m(n) — коэффициент, значения которого для двухфазного и однофазного КЗ и формула для его определения при двухфазном КЗ на землю приведены в таблице 1.

11.4    При расчетах тока прямой последовательности в начальный момент несимметричного КЗ эквивалентную ЭДС Еэк и эквивалентное индуктивное сопротивление прямой последовательности х1эк следует определять из схемы, аналогичной схеме замещения для определения начального значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ (раздел 5 и 11.1.1).

11.5В том случае, когда исходная расчетная схема содержит один или несколько одинаково удаленных от точки КЗ синхронных машин, ток прямой последовательности в произвольный момент времени при любом несимметричном КЗ можно определить с использованием формул, приведенных в 8.2. При этом внешнее сопротивление должно быть увеличено на Дх(п) (таблица 1).

11.6 Приближенные расчеты токов несимметричных КЗ от синхронных генераторов или компенсаторов в произвольный момент времени следует вести с использованием типовых кривых, приведенных на рисунках 2—5. При этом под удаленностью точки КЗ от синхронной машины следует понимать отношение тока прямой последовательности машины в начальный момент КЗ к ее номинальному току, т. е. 11пС(ном), которое определяют по формуле

г    =    11пС = Т    Тном     

^1пС(ном)    I    ^1п0(б) S    ТТ ’    (55)

*    ^ном    Мном Т б

где 11пСи 11пС(б) — начальное значение тока прямой последовательности синхронной машины при несимметричном КЗ соответственно в килоамперах и в относительных единицах при выбранных базисных условиях.

Исходя из полученного значения /1пС(ноМ) выбирают соответствующую типовую кривую и по ней для заданного момента времени определяют коэффициент yt. Затем находят искомое значение периодической составляющей тока несимметричного КЗ:

1% )= m(n) у 111пс(б) /б-    (56)

где m(n) — коэффициент, зависящий от вида несимметричного КЗ (таблица 1);

/б — базисный токтой ступени напряжения сети, на которой находится точка КЗ.

11.7 Чтобы определить действующее значение тока в какой-либо ветви расчетной схемы при несимметричном КЗ, следует предварительно найти симметричные составляющие тока особой фазы в месте КЗ, имея в виду, что токи обратной и нулевой последовательностей этой фазы в месте несимметричного КЗ связаны с током прямой последовательности соотношениями: при двухфазном КЗ

1 кА2 /кА1;    (57)

при однофазном КЗ

при двухфазном КЗ на землю

и

_Х_2

x2эк 2 xСэк

Затем, используя схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей, определить токи разных последовательностей в заданной ветви и сложить их геометрически, учитывая при этом группы соединения обмоток трансформаторов, включенных между ступенями напряжения сетей, на которых находятся расчетная точка КЗ и заданная ветвь электрической цепи.

11.8    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

UkA1 = ДкА1 Ax<n>;    (61)

UkA2 ■1/кА2Х2эк;    (62)

UkAC J1 кАС^Сэк    (63)

и падения напряжения прямой, обратной и нулевой последовательностей в элементах, расположенных между точкой КЗ и рассматриваемым узлом. Затем следует геометрически сложить симметричные составляющие напряжений в месте КЗ и падения напряжения соответствующих последовательностей, учитывая при этом группы соединения обмотоктрансформаторов, включенных между ступенями напряжения сетей, на которых находятся расчетная точка КЗ и рассматриваемый узел электрической цепи.

11.9    При двойных коротких замыканиях на землю в точках К (замкнута фаза В) и М (замкнута фаза С)— рисунок 1д — схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей при любой конфигурации исходной расчетной схемы могут быть приведены к элементарным схемам в виде эквивалентных трехлучевых звезд с ЭДС в тех ветвях схемы прямой последовательности, которые содержат точки замыканий К и М (рисунок 8).

Ниже рассмотрен случай, когда на той ступени напряжения сети, где произошло двойное замыка-ниеназемлю, отсутствуют глухо заземленныенейтрали. При этом в схеме замещения нулевой последовательности ZнС = » и ZкС + ZмС = ZкмС. Последнее представляет собой результирующее сопротивление нулевой последовательности части цепи между точками замыкания К и М. Ток прямой последовательности неповрежденной фазы (т. е. фазы А) в ветви с сопротивлением Z^ определяют по формуле

/    =_^Ка ~a Ема__(64)

KA1 3( Z1 2 Z*) 2 Zk1 2 Zm1 2 Zk2 + Zm2 2 Z^’

где a — комплексное число, модуль которого равен единице, а аргумент равен 120°, т. е.

/12С°    1    ■    "^3

a = е/12С = —— 2 /—.

22

Рисунок 8 — Схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей при двойном

коротком замыкании на землю

Остальные симметричные составляющие токов в точках замыкания К и М связаны стоком 1кА1 следующими простыми соотношениями:

-ГкА2 = Я^кА1 ■    (65)

Ла0 = а2/кА1’    (66)

T = я T ■

мА1 я± кА1>

1 мА2    ^кА1’

^мА0    1 кА0    я21кА1 ■

(67)

(68) (69)

Токи поврежденных фаз в местах замыканий

Лв -Гмс = 3э2-ГкА1 ■    (70)

В тех случаях, когда исходная расчетная схема является радиальной и содержит один источник энергии (или несколько источников, но они могут быть заменены одним эквивалентным), эквивалентные схемы    замещения    прямой,    обратной и нулевой последовательностей    имеют    простой вид (рисунок 9),

т. к.    Z^ = Zк2 = 0    и    E кА = E мА    = 0.    При этом выражение для тока прямой    последовательности неповреж

денной фазы А в точке К имеет вид

T =    (1-я2Ена    ,

(71)

3( ZHl + Zh2 ) + Zkm1 + Zkm2 + Zkm0

где Zkm1 = Zм1 и Zкм2 = Zм2 — соответственно сопротивления прямой и обратной последовательностей

между точками замыкания К и М.

В случаях, когда при указанной исходной расчетной схеме можно пренебречь активными сопротивлениями входящих в нее элементов (4.1.7), модуль тока прямой последовательности в месте замыкания определяют по формуле

VsehA

4i =-

3( Хн1 + ХН2 ) + хкм1 + Xkm2 + Xkm и модуль периодической составляющей тока в месте замыкания

3^3^

(72)

к1-1) = 3Ik1 =--.

3( XHl + Хн2 ) + Xkm1 + Xkm2 + Xkm0

Рисунок 9 — Схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей при двойном коротком замыкании на землю и одном источнике энергии

12 Учет комплексной нагрузки при расчетах токов короткого замыкания

12.1    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.

12.2    В общем случае ток КЗ от комплексной нагрузки следует определять как геометрическую сумму токов от отдельных ее элементов.

12.3    В приближенных расчетах начального действующего тока трехфазного КЗ допускается экви-валентирование комплексной нагрузки с представлением ее в виде эквивалентной сверхпереходной ЭДС и эквивалентного сопротивления (таблица 2).

12.4    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 таблице 2.

Таблица 2 — Параметры комплексных нагрузок

Потребители комплексной нагрузки

Эквивалентная

сверхпереходная

ЭДС

Сопротивление, отн. ед.

прямой

последовательности

Zl

обратной

последовательности

Z 2

Синхронные электродвигатели высоковольтные

1,074

0,04 + j 0,15

0,04 + j 0,15

Асинхронные электродвигатели высоковольтные

0,93

0,01 + j 0,17

0,01 + j 0,17

Асинхронные электродвигатели низковольтные

0,9

0,07 + j 0,18

0,07 + j 0,18

Газоразрядные источники света

0

0,85 + j 0,53

0,382 + j 0,24

Преобразователи

0

0,9+ j 0,45

1,66 + j 0,81

Электротермические установки

0

1,0 + j 0,49

0,4 + j 0,2

12.5 При наличии в электрических сетях статических управляемых или неуправляемых компенсаторов в зависимости от схемы исполнения их следует вводить в расчетную схему замещения соответствующими емкостными или индуктивными сопротивлениями.

Определение параметров элементов эквивалентных схем замещения в именованных единицах с приведением значений параметров расчетных схем к выбранной основной ступени напряжения сети и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов

При определении параметров элементов эквивалентной схемы замещения в именованныхединицахс приведением значений параметров расчетной схемы к выбранной основной ступени напряжения сети и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов необходимо ЭДС источников электроэнергии и сопротивления всех элементов привести к основной ступени напряжения, используя соотношения:

E = Еп п2,..., пт,    .1)

Z = Z    n2, п|, . . . , п2т,    (А.2)

S,


ном „2 „2    „2

m’

где Eи Z —действительные значения ЭДС источника электроэнергии, кВ, и сопротивления, Ом, какого-либо элемента;

ni, п2,...,пт — коэффициенты трансформации трансформаторов или автотрансформаторов, включенных каскад-но между ступенью напряжения сети, где заданы Eи Z, и основной ступенью напряжения сети. Если ЭДС и сопротивления выражены в относительных единицах при номинальных условиях (т. е. номинальном напряжении 1ном и номинальной мощности SHC|M), то значения соответствующих ЭДС и сопротивлений в именованных единицах, приведенные к основной ступени напряжения сети, следует определять по формулам:

E = Е(Ном) и„ом п^ пг ..., пт’    -3)

Z = ^ном^2, п22, ..., п ^    (А4)

*

где Е(ном) и 7(ном) — значения ЭДС и сопротивления в относительных единицах при номинальных условиях.

Примечание — Коэффициент трансформации каждого трансформатора (автотрансформатора) должен быть определен в направлении от основной ступени напряжения сети, т. е. какотношение напряжения холостого хода обмотки, обращенной в сторону основной ступени напряжения сети, к напряжению холостого хода другой обмотки.

Определение параметров элементов эквивалентных схем замещения в относительных единицах с приведением значений параметров расчетных схем к выбранным базисным условиям и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов

При определении параметров элементов эквивалентной схемы замещения в относительных единицах с приведением параметров расчетной схемы к выбранным базисным условиям и с учетом фактических коэффициентов трансформации трансформаторов и автотрансформаторов необходимо:

-    задаться базисной мощностью в мегавольтамперах и для одной из ступеней напряжения сети, принимаемой за основную, выбрать базисное напряжение U6 осн, кВ;

-    найти базисные напряжения в киловольтах других ступеней напряжения сети, используя для этой цели формулу

U = иб.осн    (г1)

U6N    n n ’    (Б.1)

n1, n2 ,...,nm

где ni, П2,..., nm — коэффициенты трансформации трансформаторов и автотрансформаторов, включенных кас-кадно между основной и N-й ступенями напряжения;

-    определить относительные значения ЭДС источников электроэнергии и сопротивлений всех элементов при выбранных базисных условиях, используя формулы:

Е =

Е(б) иб

(г.2)

Е = — ином ■

Е(б) Е<"ом) II ' * * иб

(г.3)

Z = Z Sc ■

^б) zu|’

(г.4)

N = N 1б ином ■ Z( б) Z( ном) I I I ’ * * -'ном иб

(г.5)

N = N Sc ином

Z(6) Z^1^ s 112 ’

* * °ном иб

(г.6)

где    иби/б — соответственно базисное напряжение, кВ, и базисный ток, кА, той ступени напряжения сети, на

которой находится элемент, подлежащий приведению;

Оном, ином, Лном — соответственно номинальная мощность, МВ ■ А, номинальное напряжение, кВ, и номинальный ток, кА, этого элемента;

Е, Е(ном) — ЭДС источника электроэнергии соответственно в именованных единицах, кВ, и относительных *    единицах при номинальных условиях.

Формулу (Б.4) следует использовать в тех случаях, когда сопротивление какого-либо элемента задано в именованных единицах (воздушные и кабельные линии, реакторы), формулу (Б.5) — когда сопротивление задано в относительных единицах при номинальном напряжении и номинальном токе (некоторые реакторы, находящиеся в эксплуатации), формулу (Б.6) — когда сопротивление задано в относительных единицах при номинальной мощности и номинальном напряжении.

Определение параметров элементов эквивалентных схем замещения при приближенном учете коэффициентов трансформации силовых трансформаторов

и автотрансформаторов

При определении параметров элементов эквивалентной схемы замещения в именованныхединицахс приведением значений параметров расчетной схемы к выбранной основной ступени напряжения сети и приближенном учете коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов следует применять формулы:

E = E исрсн.    (В1)

Ucp.N

и2

(В.2)

ср. N

где иср осн — среднее номинальное напряжение сети той ступени напряжения, которая принята за основную, кВ; иср n — среднее номинальное напряжение сети той ступени напряжения, на которой находится элемент, параметры которого подлежат приведению, кВ.

Если ЭДС источников электроэнергии или сопротивления каких-либо элементов заданы в относительных единицах при номинальных условиях, то их приведенные значения в киловольтах и омах следует находить по формулам:

E = E и ;    (В.3)

(hom) ср.осн’

°    112

Z = Z исрс“.    (В.4)

—    *    (hom)    с

сном

При определении параметров элементов схемы замещения в относительных единицахс приведением значений параметров схемы к выбранным базисным условиям, используя при этом приближенный способ учета коэффициентов трансформации    силовых    трансформаторов и автотрансформаторов,    базисное    напряжение    любой

ступени напряжения    сети    следует принимать равным среднему номинальному напряжению этой    ступени.    В этом

случае относительные значения ЭДС и сопротивлений при выбранных базисных условиях следует определять по формулам:

E(6)=    .5'

^p.N

E(6) = E(hom);    (В.6)

Z (б) = Z-иЬ    <В7>

Ucp.N

Z( б) = Z(H°m) уч    (в.8)

IHOM

с

Z( б) = Z,h°m) -т^.    (в.9)

*    * сном

Определение сверхпереходной ЭДС электрических машин в относительных единицах

Для синxpонныxгeнepaтоpови элeктpодвигaтeлeй, KOTOpbie до KЗpaботaли спepeвозбyждeниeм, сверхпере-xоднyю ЭДС слeдyeт опpeдeлять nO фоpмyлe

E"6 ) ^ ( Ц( 0)(^OM) + /( 0)( hom )Хd( hom ) sin Ф( 0))2 + ( *( 0)( hom )•*d( hom ) cos Ф( 0))2

гдe Ц(0)(ном) и I(0)(hom)— соотвeтствeнно нaпpяжeниe Ha выводax мaшины и ток ^arapa в пpeдшeствyющeм peжи-Me, выpaжeнныe в относитeльныx eдиницax пpи ^ми^льных условиях; х5(ном) — свepxпepexодноeсопpотивлeниe мaшины вотноситeльныx eдиницax пpи номинaльныx yсловияx.

Пpи иx paботe с нeдовозбyждeниeм

^'б ) = j (Ц( 0)(ном) - /(0)(ном • d(ном)sin Ф( 0))2 + (*( 0)(ном )• d( ном) cos Ф( 0))2    -ЦГ^-    (Г'2)

Для синxpонныx компeнсaтоpов, paботaвшиx до КЗ с пepeвозбyждeниeм,

Е(б)    (0)(ном) 2 1(0)(ном)х с/(ном)) j, ,    (Г-3)

Ц

б

a paботaвшиx с нeдовозбyждeниeм —

Е(б)    ( 0)(ном)    /(0)(ном)хс/(ном))    -    (Г-4)

Для aсинxpонныx элeктpодвигaтeлeй

Е("б) “ j ( 0 )(HOM ) - I(0)(HOM)X АД ном)sin ф(0))2 2 (I(0)(HOM)x A4hom)cos ф(0))2    7м-    (Г-5)

* у *    *    *    *    *    —б

Зависимость отношения апериодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени к ее начальному значению от времени и постоянной времени Та

РисунокД.1 — ^ивыю зaвисимости отно^^ния aпepиодичeской состaвляющeй токa КЗ в пpоизвольный момeнтвpeмeни кee нaчaльномyзнaчeниюотвpeмeни пpи paзныx Ta

Средние значения отношения x/R, ударного коэффициента % и постоянной времени Та для характерных ветвей, примыкающих к точке КЗ

Таблица Е.1

Наименование ветви или место КЗ

x/R

%

Ветвь генератор — трансформатор

30—50

1,9—1,95

,2

0,

1—0

0,

Ветвь асинхронного двигателя

6,3

1,6

0,02

КЗ за линейным реактором на электростанции

30

1,9

0,1

КЗ за линейным реактором на подстанции

18—20

1,85

0,06

КЗ за кабельной линией 6—10 кВ

3

1,4

0,01

КЗ за трансформатором мощностью 1000 кВ ■ А

6,3

1,6

0,02

КЗ на присоединении распределительного устройства повышенного напряжения подстанции

15

1,8

0,05

КЗ на присоединении вторичного напряжения подстанции

20

1,85

0,06

КЗ на шинах собственных нужд электростанций за трансформаторами 16—80 МВ ■ А

20—30

1,85—1,9

0,06—0,1

Схемы замещения трансформаторов, автотрансформаторов и сдвоенных реакторов

Таблица Ж.1

Наименование

Исходная схема

Схема замещения

Расчетные выражения

Трехобмоточный трансформатор

&

ХВ1=>

хнр

ХВ = 0,5(ХВ-Н + Хв-с- Хсн); Хс = 0,5(ХВ-с + Хс-Н- Хв-н);

Хн = 0,5(Хв-Н + Хс-Н- Хв-с)

Автотрансформатор

ХВ1=|-

хнр

Хв = 0,5(Хв-Н + Хв-с- Хс-Н); Хс = 0,5(Хв-с + Хс-Н- Хв-н); Хн = 0,5(Хв-н + Хс-н- Хв-с)

Двухобмоточный трансформатор с обмоткой низшего напряжения, расщепленной на две ветви

Н-Р ЧН2

Хв= Хв-Н-0,25ХН1-Н2; ХН1 _ ХН2 _ 0,5ХН1-Н2

Двухобмоточный трансформатор с обмоткой низшего напряжения, расщепленной на n ветвей

ЛГ Нл1 Н2

v _ V XH1-Hn.

Хв Хв-н 2n ’

ХН1 = ХН2 = . . . ХНп = 0,5ХН1-Нп

Автотрансформатор с обмоткой низшего напряжения, расщепленной на две ветви

Н^^^2

Хв = 0,5(Хв-Н + Хв-с- Хс-Н);

Хс = 0,5(Хв-с + Хс-Н- Хв-Н);

ХН1 _ ХН2 _ 0,5ХН1-Н2;

Х(н = 0,5(Хв-Н + Хс_н - Хв-с) - 0,25ХН1-Н2

Автотрансформатор с обмоткой низшего напряжения, расщепленной на n ветвей

Н2

ф

Хв = 0,5(Хв-Н + Хв-с- Хс-н);

Хс = 0,5(Хв-с + Хс_н- Хв_н);

ХН1 _ ХН2 _ . . . ХНп _ 0,5ХН1-Нп;

^ = 0,5(Хв_н + Хс-н_ Хв-с)- Х2^

Сдвоенный реактор

А

Х1=_^свХр;

Х2= Х3 = (1+ *св) Хр

Схемы замещения по продольной оси шестифазного неявнополюсного синхронного генератора, трехфазные обмотки которого сдвинуты друг относительно друга на 30 эл. град.

а — общий случай (х^ ф хп2); б — хп1 = хп2; в — хп2 = да (вторая трехфазная система разомкнута) Рисунок И.1 — Схема замещения для первой трехфазной системы

1    (л    хст2 + хст22 ~ хст21 \    *4    1 (л    уст1 + хст22 ~ хст2Л < 1 (. . хст2 + *ст22 ~ Хст2ч\    1

2    V    хст1 + хст22 - х<т21)    ad<    2 V    хст2 + хст22 ' ха21 ) Ы< 2 V Ха1 + ха22 ' ха21)    ^ .

*a1d

ad

ла22

в

а — общий случай (хп2 ф х^); б — хп2 = хп1; в — х^ = да (первая трехфазная система разомкнута) Рисунок И.2 — Схема замещения для второй трехфазной системы

В схемах замещения приняты следующие обозначения:

хст1 и хст2 — индуктивные сопротивления рассеяния фазы первой и второй трехфазных систем; хстц = хст22 — сопротивления взаимоиндукции между фазами одной трехфазной системы по путям рассеяния в пазах и лобовой части обмотки;

хст12 = хст21 — сопротивления взаимоиндукции между фазами различных трехфазных систем по путям рассеяния;

хаС1 — индуктивное сопротивление реакции якоря шестифазной системы;

хстГ — индуктивное сопротивление рассеяния обмотки возбуждения;

хст1с — индуктивное сопротивление рассеяния продольного демпферного контура.

Расчет параметров линий электропередачи

Таблица К.1 — Схемы замещения нулевой последовательности с учетом взаимоиндукции линий

Выражения для элементов схемы замещения

Исходная схема

Схема замещения

_ *1*2 ~ *12 . с _ *1*2 ~ *12 . (j = _Q *1 *12

а _ *1*2 ~*12.

а = Xi; b = х2; с = -Xi2; d = -с = Xi2

a = xi-x-i2; b =X2-Xi2; c = Xi2


ГОСТ P 52735—2007


-01


_ *1*2-*12. h _ *1*2 “*12. « _ *1*2 *12


a =


С =


*2 *12 *1 *12


'12


-02


J—IZZr-02



Выражения для элементов схемы замещения

Исходная схема

Схема замещения

Х\Х2 ~ Х\ Хо — X-to


Х-,Х2 -X Хл — Хл


при Xi = х2, а = Xi + х12:


Q'Q-j    |*12    -ОО

Х1Х2 ~Х12 Х-| + Х2 —2Х-|2


Xi + Хо


; при X! = х2, хэ|


о'о-НН-оо



а =


с =


Х2Х32з

д

Х3Х12 13Х23


- Хл


X-iXo — Хо


е :


Х1Х23 13Х12


f=-


m = -d\ р = -е; s = -f,


1

*


где Д = x^jXg - х^х\ъ - х2х.|2з - ХдХ^ + 2х12х13х2;


01


1

2

3'<


43


12


-02



23


-03


_2 Х12Х13.


Ха оХ


_2 Х12Х23.


12Л23

^13


; с:


'12


d = -2х12; е = -2х2з; f = -2х13; m = -d; р = -е; s = —f


Выражения для элементов схемы замещения

Исходная схема

Схема замещения

а =



Х2Х32з + Х13Х23 -Х3Х12 + Х12х232Х13

д

Х13Х23 3Х12 + Х1Х3 ~ Х13 + Х12Х13 1Х23

А

Х12Х23 2Х13 + Х12Х13 1Х23 + Х1Х2 ~ Х12

А    А    ,    Д


с =


f=-

Х1Х2312Х13    -^2-^13


е :


Х3Х12 ~Х13Х23


где Д = x^xg - x^23 - x2xh ~ x3xh + 2х12хх



а = Xi — х12 - х23 + х13; Ь = х2


Л13

С - хз — х12 — х23 + х13, f- х23 + х12,

^ _ (х23 + Х12 )(Х23 + Х1з). g _ (Х23 + Х12 )(Х12 + Х1з)


'13


'13


4)1


42


43


23

а = х| - х-|2; Ь = х2 - х-|2; с = х313; d = x12-x13; е = х13 при х13 = х23

453


а = Xi - Xi2; b = х2 - Xi2; с = х3 - х12; d = Xi2 при Xi2 = х23

00

00


><

■§

-Q

N


г

I


ж

CN

I


ф

ф


со


CQ

*

■S


со

£


N

£Т

I

гТ


I


со

CN


N

I

CN

N


СО

<N CN


Ь

4


ь

4


I

£


Ф

Ц

О

К

Ц


со


X

СО


<^(М


<N CN

I


<N CN

I


со


со


со

X

CN

+

х

CN

со

х

<


со

<N CN


СО

*

-8


со

сд т-

Р“

+

х

со"


<^см


со

X

со"


со

CN


со


N~



ф

ф


ф

х

О



Окончание таблицы К.1


О

X


Параметры воздушных линий электропередачи 35—500 кВ со сталеалюминиевыми проводами

Таблица Л.1

Номинальное

Количество

Погонное

активное

Погонное индуктивное сопротивление, Ом/км, воздушной линии напряжением, кВ

сечение

2

провода, мм2

проводов в фазе

сопротивление, Ом/км

35

110

150

220

330

500

70/11

1

0,428

0,432

0,444

0,46

95/16

1

0,306

0,421

0,434

0,45

120/19

1

0,249

0,417

0,427

0,441

150/24

1

0,198

0,406

0,420

0,434

185/29

1

0,162

0,413

0,429

240/32

1

0,120

0,405

0,420

0,435

2

0,06

0,331

300/39

1

0,098

0,429

2

0,049

0,328

300/66

3

0,034

0,31

330/48

3

0,029

0,308

Примечание — Среднегеометрические расстояния между фазами при напряжениях 220, 330 и 500 кВ приняты равными соответственно 8, 11 и 14 м.

УДК 621.3.064.1:006.354    OKC 29.020    Е09

Ключевые слова: короткое замыкание, периодическая составляющая, апериодическая составляющая, ударный ток, симметричные составляющие, постоянная времени, методы расчета, схемы замещения

Редактор Л.И. Нахимова Технический редактор Н.С. Гришанова Корректор В.Е. Нестерова Компьютерная верстка И.А. Налейкиной

Подписано в печать 29.09.2008. Формат 60 х 8418. Бумага офсетная. Гарнитура Ариал. Печать офсетная. Усл. печ. л. 4,65. Уч.-изд. л. 4,00. Тираж 94 экз. Зак. 1203.

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный пер., 4. www.gostinfo.ruinfo@gostinfo.ru Набрано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» на ПЭВМ.

Отпечатано в филиале ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» — тип. «Московский печатник», 105062 Москва, Лялин пер., 6.

1

' Знак «*» расположенный под обозначением (x) означает, что данная величина выражена в относительных единицах (здесь и далее).