Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

41 страница

517.00 ₽

Купить ГОСТ 27514-87 — официальный бумажный документ 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 общую методику расчета токов симметричных и несимметричных коротких замыканий в начальный и произвольный моменты времени.

Стандарт не распространяется на электроустановки напряжением 750 кВ и выше.

  Скачать PDF

Переиздание. Январь 1989 г.

Рекомендуется использовать ГОСТ Р 52735-2007 (ИУС 10-2007)

Действие завершено 01.07.2008

Оглавление

1 Общие положения

2 Расчет начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания

3 Расчет апериодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания

4 Расчет ударного тока трехфазного короткого замыкания

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

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

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

8 Расчет токов несимметричных коротких замыканий

9 Учет комплексной нагрузки при расчетах токов короткого замыкания

Приложение 1 (справочное) Определение параметров элементов эквивалентных схем замещения в именованных единицах с приведением значений параметров расчетных схем к выбранной основной ступени напряжения сети, с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов

Приложение 2 (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

Приложение 3 (справочное) Определение параметров элементов эквивалентных схем замещения при приближенном учете коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов

Приложение 4 (справочное) Определение сверхпроводной ЭДС электрических машин в относительных единицах

Приложение 5 (справочное) Отношение апериодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени к ее начальному значению

Приложение 6 (справочное) Средние знчения отношения х/R, ударного коэффициента Куд и постоянной времени Та для характерных ветвей, примыкающих к точке КЗ

Приложение 7 (справочное) Схемы замещения трансформаторов, автотрансформаторов и сдвоенных реакторов

Приложение 8 (справочное) Расчет параметров линий электропередач

Показать даты введения Admin

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

МЕТОДЫ РАСЧЕТА В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА НАПРЯЖЕНИЕМ СВЫШЕ 1 кВ

ГОСТ 27514-87

10 коп.


Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва

УДК 621.3.064.1 : 006.354    Группа    Е09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Методы расчета в электроустановках    ГОСТ

переменного тока напряжением свыше 1 кВ

27514—87

Short circuits in electrical installations Calculation methods in a c electrical installations with voltage more than I kV

ОКСТУ 3403

Дата введения 01.01.89

Настоящий стандарт распространяется на трехфазные электроустановки напряжением свыше 1 кВ промышленной частоты и устанавливает общую методику 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 методику расчета токов: при сложных несимметриях в электроустановках (например одновременное короткое замыкание и обрыв), 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.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Исходные положения

Издание официальное

1.1.1.    Настоящий стандарт устанавливает общую методику расчета токов короткого замыкания, необходимых для выбора и проверки электрооборудования по условиям короткого замыкания; для выбора установок и оценки возможного действия релейней защиты и автоматики; для определения влияния токов нулевой по-

Перепечатка воспрещена © Издательство стандартов, 1989

С. 10 ГОСТ 27514-87

3.2.    Наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока КЗ в общем случае следует считать равным амплитуде периодической составляющей тока в начальный момент КЗ:

1*а0 ~    2    /по    •

Это выражение справедливо при условиях:

1)    сеть имеет высокую добротность, вследствие чего активным сопротивлением можно пренебречь (см. п. 1.1.6);

2)    отсутствует ток в расчетной цепи до момента КЗ;

3)    напряжение сети к моменту КЗ проходит через нуль.

Если указанные условия не выполняются, то наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока КЗ следует определять в соответствии с п. 3.1.

3.3.    В простых радиальных схемах апериодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент времени (iat) следует определять по формуле

__

I at —    >

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

_ -^эк

а---    5    ?

(Ос Дэк

где хэк и Яж — результирующие эквивалентные индуктивное и активное сопротивление цепи КЗ, Ом;

Шс — синхронная угловая частота напряжения сети, рад/с.

При этом синхронные генераторы и компенсаторы, синхронные и асинхронные электродвигатели должны быть введены в схему замещения индуктивным сопротивлением обратной последовательности (для асинхронных электродвигателей х2=х") и сопротивлением обмотки статора постоянному току при нормированной рабочей температуре этой обмотки.

При отсутствии данных о сопротивлении постоянному току асинхронных электродвигателей это сопротивление (/?ад ) в омах допускается определять по формуле

D _ SJOM    ^НОМ    C0S    Фном

“    100    ’    Яном

где 5Ном — номинальное скольжение электродвигателя, %.

Примечание. Апериодическую составляющую тока КЗ от синхронного генератора в килоамперах в случае необходимости учета тока генератора в момент, предшествующий КЗ, следует определять по формуле

'■'-К2,'л|У H«)i2'T^,in'>+i'e ~-

ГОСТ 27514-87 С. 11

где 7Г,0.— ток генератора в момент, предшествующий КЗ, кА;

ф ;о| — Угол сдвига фаз сверхпереходной ЭДС и тока генератора в момент, предшествующий КЗ, рад;

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

3.4.    В сложных разветвленных схемах апериодическую составляющую тока КЗ следует рассчитывать путем решения системы дифференциальных уравнений контурных токов или узловых напряжений, составленных с учетом как индуктивных, так и активных сопротивлений всех элементов схем. Для определения наибольшего значения апериодической составляющей тока КЗ начальные условия следует принимать нулевыми.

3.5.    При приближенных расчетах апериодической составляющей тока КЗ допускается принимать, что в любой сложной схеме апериодическая составляющая затухает по экспоненциальному закону с постоянной времени (Га,эк), с, определяемой по одной из формул

^    ImZK

ГаЭК= tocReZ*

или

_    -X3K(R=0)

а,эк    р    »

СОсАэк(х==0)

где    ZK    —    результирующее комплексное сопротивление

схемы относительно точки КЗ; jc3K(R==:o) и i?3K(x=o) — результирующие эквивалентные индуктивное

и активное сопротивления, определяемые в схемах, в которые все элементы введены соответственно только индуктивными и только активными сопротивлениями.

3.6. Если точка КЗ делит схему на радиальные не зависимые друг от друга ветви, то при приближенных расчета апериодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент времени в килоамперах следует определять как сумму апериодических составляющих токов отдельных ветвей:

t

т     —

tat = X t'aOI в    41    ,

1=1

где т — число независимых ветвей схемы;

faoi—начальное значение апериодической составляющей тока КЗ в i-й ветви, кА.

Для облегчения расчетов по определению iat в приложении 5 дана зависимость iat/iao = /TO ПРИ различных Та, а' в приложении 6 — значения x/R и Та для характерных ветвей электроэнергетических систем.

С 12 ГОСТ 27514-87

4. РАСЧЕТ УДАРНОГО ТОКА ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

4.1.    При расчете ударного тока короткого замыкания допускается считать:

1)    ударный ток наступает через 0,01 с после начала КЗ (исключения см. п. 4.5);

2)    амплитуда периодической составляющей тока КЗ в момент t = 0,01 с равна амплитуде этой составляющей в начальный момент КЗ.

В простых радиальных электрических схемах ударный ток трехфазного КЗ (1УД) в килоамперах следует определять по формуле

оог

Ьд — У2/по(1+£    Та )=У2/поКуд,

где /Суд — ударный коэффициент;

Га—постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с (см. п. 3.3).

4.2.    В сложных разветвленных электрических схемах ударный ток КЗ следует рассчитывать путем решения системы уравнений контурных токов или узловых напряжений (при нулевых начальных условиях), составленных с учетом как индуктивных, так и активных сопротивлений всех элементов расчетной схемы.

4.3.    При приближеннных расчетах ударного тока КЗ в любой сложной схеме допускается использовать формулу

001

1уд=У~21по(1+е /аэЛ.

где Га;ЭК—эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с (см. п. 3.5).

4.4.    Если точка КЗ делит схему на радиальные не зависимые друг от друга ветви, то при приближенных расчетах ударный ток КЗ следует определять как сумму ударных токов отдельных ветвей:

_ °’01

гуд=2 У"2/п0.(1+е    т*.>    ).

1=1

где /П01 — начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ в I-й ветви, кА.

4.5.    В некоторых частных случаях, например при КЗ в электрических сетях, в которых отношение результирующих эквивалентных индуктивных и активных сопротивлений относительно точки КЗ меньше трех, или при КЗ на линиях с установками продоль-


ной емкостной компенсации, момент возникновения ударного тока КЗ не равен 0,01 си его следует определять дополнительно.

В первом случае этот момент (/уд) в секундах и ударный ток КЗ (/уд>) в килоамперах допускается определять по формулам:

о +фк

*УД = 0,01-Ц—


И


£уд l/2/по (1 -f-sirupK#    а

где <рк — угол сдвига фаз ЭДС источника электроэнергии и периодической составляющей тока КЗ, рад.

Во втором случае при определении ударного тока КЗ и момента его возникновения необходимо учитывать не только апериодическую составляющую тока КЗ и периодическую составляющую тока, имеющие синхронную частоту, но и свободную периодическую составляющую, имеющую подсинхронную частоту.


5. РАСЧЕТ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ОТ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ В ПРОИЗВОЛЬНЫЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ


5.1. 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.


5.2. В простых радиальных схемах действующее значение периодической составляющей тока КЗ от синхронной машины в произвольный момент времени определяют аналитическим способом, используя формулы:


Xd-f-Д^вш


—£a!®L_j е    га . (./ч!о|-_

d(ld)+*Bm    -^d-Ь^вш    /    \    й~\~Хвт


'q'0|


t


£q'°i )е    +(    Eqn~E4<o    \(


T"d—T


T'd—T"


£!*е г


fqnt — ’


х'\~\-х


Т'*-Тоы


rd-rd


:h


d!0l    г    *

e 1 q


+



И    _

fnt — К / dnt    qnt .

где £q|oi — синхронная ЭДС машины по поперечной оси к моменту КЗ,

£' и £',0i— переходная и сверхпереходная ЭДС машины по 4    '    поперечной    оси к моменту КЗ;

ЕЧп—предельное значение синхронной ЭДС машины по поперечной оси;

£d'oi — сверхпереходная ЭДС машины по продольной оси к моменту КЗ;

T'd и T"d — постоянные времени затухания переходной и сверхпереходной составляющих тока КЗ по продольной оси, с, эти постоянные времени при КЗ за внешним сопротивлением хвш определяют па формулам:

T'd = T'i+T'ld

и

'г// _    / Т'гТ'^d

d ° T't+T'u’

где

, 2

x *ac* yv __    ¥    f    _ Xd-}-^вш

f G)#f    (uRt    *


ioRid


xld—‘


* ad


(x>Ri d


r=l —


(xo “ЬХвш)2*^

[Xf (xd4"XBlu)—X ^ ] [Xtd (Xd-j-Хвш)-


ad


X dС1 <3)—


T't+T ld

T fO + T’idO


Tf0 =


Xf

coRi


T ыо =


Xid

(oRld


rp _ *old _ Xld—xad

OId co/?ld (0i?)d    ’


ГОСТ 27514-87 С 15

T"q — постоянная времени затухания сверхпереходной составляющей тока КЗ по поперечной оси, с; эту постоянную времени определяют по формуле

T% = Tq0

5.3. В приближенных расчетах для определения действующего значения периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени от гидро- и турбогенераторов мощностью до 500 МВт включительно и от всех синхронных компенсаторов при радиальной схеме следует применять кривые, приведенные на черт. 2—5, 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, т. е.

Yt=-г:

Изменение периодической составляющей тока КЗ от синхронных машин с тиристорной или высокочастотной системой возбуждения

С. 16 ГОСТ 27514-87

Изменение периодической составляющей тока КЗ от синхронных машин с тиристорной системой самовозбуждения и с последовательными трансформаторами


Удаленность точки КЗ от синхронной машины характеризуется отношением действующего значения периодической составляющей тока этой машины в начальный момент КЗ к номинальному току машины

iпО(ном)

/ пО -^ном

5.3.1. 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.

ГОСТ 27514-87 С 17

Изменение периодической составляющей тока КЗ от синхронных машин с тиристорной системой самовозбуждения без последовательных трансформаторов

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.

5.3.2.    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.

5.3.3.    Расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронного генератора (компенсатора) или нес-

С 18 ГОСТ 27514-87

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

1)    составить схему замещения для определения начального значения периодической составляющей тока КЗ от синхронной машины (или группы машин) и найти относительный ток /по(ном);

*

2)    по кривой yt = f(t), соответствующей найденному значению

/пО(ном), для заданного момента времени найти отношение токов *

Jnt//nO = Yb

3)    определить действующее значение периодической составляющей тока КЗ от синхронной машины (или группы машин) в килоамперах в момент времени t:

/П1 —Yt^n0(HOM)^HoM Y 1^п0(б)/б>

ГОСТ 27514-87 С. 19

где /н®м—номинальный ток синхронной машины (группы машин), приведенный к той ступени напряжения сети, где находится точка КЗ, кА:

6     Р    ном_

1 НОМ == у— £/Ср KCOSCpHOM '

Рпои — номинальная мощность синхронной машины (или суммарная мощность группы машин), МВт; со^фном — номинальный коэффициент мощности;

LJср к—среднее номинальное напряжение сети той ступени напряжения, где находится точка КЗ, кВ

6. РАСЧЕТ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ОТ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В ПРОИЗВОЛЬНЫЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ

6 1 Периодическую составляющую тока КЗ от асинхронных электродвигателей в произвольный момент времении следует рассчитывать путем решения соответствующей системы дифференциальных уравнений переходных процессов с использованием ЭВМ.

Уп1АД ] пОАД


У 1АД =


6 2В 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:

Удаленность точки КЗ от асинхронного электродвигателя характеризуется отношением действующего значения периодической состав 1яющей тока этого электродвигателя в начальный момент КЗ к его номинальному току

I

j     *    пОАД

i пО(ном)--т-.

*    1 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

С. 2 ГОСТ 27514-87

следовательности линии электропередачи на линии связи; для выбора заземляющих устройств.

1.1.2. Стандарт рассматривает методику расчета токов при КЗ, виды которых показаны на черт. 1.

1.13 Величины, подлежащие определению, допустимая погрешность расчета токов КЗ и применяемая при этом методика расчета зависят от целей, указанных в п. 1.1.1.

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

начальное 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

1 1 4 Расчеты токов в произвольный момент времени в отдельных ветвях расчетной схемы требуют учета электромеханических переходных процессов и их следует проводить с применением средств вычислительной техники, используя программы расчетов динамической устойчивости электроэнергетических систем

1 1 5 При расчетах токов КЗ следует в общем случае учитывать все элементы электроэнергетической системы Допускается эквивалентировать удаленную от места КЗ часть электроэнергетической системы.

1 1 6 Расчет периодической составляющей тока КЗ допускается проводить, не учитывая активные сопротивления элементов электроэнергетической системы, в частности, воздушных и кабельных линий электропередачи, если результирующее эквивалентное активное сопротивление относительно точки КЗ не превышает 30% результирующего эквивалентного индуктивного сопротивления

1 1 7 При расчетах токов КЗ допускается не учитывать*

1)    сдвиг по фазе ЭДС и изменение частоты вращения роторов, синхронных генераторов, компенсаторов и электродвигателей, если продолжительность КЗ не превышает 0,5 с;

2)    ток намагничивания трансформаторов и автотрансформаторов,

3)    насыщение магнитных систем электрических машин;

С. 20 ГОСТ 27514-87

^ЩАД YtAД ^пО(ном)^ном,АД YtAД ^п0(б)/б*

Изменение периодической составляющей тока КЗ от асинхронных электродвигателей

0,05    0,1    0,15    0,2    Г,    с

Черт. 6

7. РАСЧЕТ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ОТ СИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В ПРОИЗВОЛЬНЫЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ

7.1.    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.

7.2.    При приближенных расчетах действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронных электродвигате-

ГОСТ 27514—87 С. 3

4) поперечную емкость воздушных линий электропередачи напряжением ПО—220 кВ, если их длина не превышает 200 км, и напряжением 330—500 кВ, если их длина не превышает 150 км

А




А


Виды коротких замыканий

й—трехфаЗное КЗ — К ^    дйухфазнбё

(9)

КЗ — К , б—двухфазное КЗ на землю —

К , с—однофазное КЗ на землю — К ^

Черт. 1

1.1.8.    Для расчета несимметричных КЗ рекомендуется предпочтительно использовать метод симметричных составляющих, принимая полную симметрию по фазам всех элементов электроэнергетической системы (за исключением несимметрии в месте КЗ).

1.1.9.    Токи КЗ в зависимости от сложности расчетной схемы и цели расчета допускается определять путем аналитических расчетов с использованием эквивалентных схем замещения, а также расчетов с применением аналоговых расчетных моделей переменного и постоянного тока или с использованием ЭВМ,

1.2. Состав необходимых для расчетов токов КЗ параметров элементов расчетной схемы

С. 4 rOCt 27514—87

1.2,1. Состав параметров конкретных элементов расчетной схемы, который в общем случае необходим для расчетов токов КЗ, указан ниже.

1.2.1 Л. Синхронные машины (генераторы, компенсаторы, электродвигатели) ;

полная номинальная мощность SHOм, МВ-А, или номинальная активная мощность Рном, МВт, и номинальный коэффициент мощности СОЬфном;

номинальное напряжение UHом, кВ;

сверхпереходное сопротивление по продольной оси х'Л;

*

сверхпереходное сопротивление по поперечной оси x"q;

*

переходное сопротивление по продольной оси х'а;

*

синхронное сопротивление по продольной оси х&;

синхронное сопротивление по поперечной оси хч;

сопротивление обратной последовательности х2\

сопротивление рассеяния обмотки статора х0 ;

*

индуктивное сопротивление обмотки возбуждения х%;

индуктивное сопротивление продольной демпферной обмотки хщ;

индуктивное сопротивление поперечной демпферной обмотки

активное сопротивление обмотки возбуждения (при рабочей температуре) Ri, Ом;

активные сопротивления продольной и поперечной демпферных обмоток (при рабочей температуре) Rid и Riq, Ом;

постоянные времени затухания апериодической составляющей тока статора при трехфазном и однофазном КЗ на выводах машины Т и Т (d° , с;

предельный ток возбуждения машины /fn. А; ток возбуждения машины при работе в режиме холостого хода с номинальным напряжением /f0, А;

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

напряжение, ток статора и коэффициент мощности в момент, предшествующий КЗ: U m , / |0! и cos ф.

1.2.1.2. Асинхронные электродвигатели:

номинальная мощность PH0M, МВт;

номинальное напряжение Uhom, кВ;

номинальный коэффициент мощности соэфном;

кратность пускового тока по отношению к номинальному току

Ап;

ГОСТ 27514-87 С. 5

кратность максимального момента по отношению к номинальному моменту бном/

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

коэффициент полезного действия т), %;

напряжение, ток и коэффициент мощности в момент, предшествующий КЗ.

1.2.1.3.    Силовые трансформаторы и автотрансформаторы: номинальная мощность SH0M, МВ-А;

номинальные напряжения обмоток, кВ, и фактические коэффициенты трансформации;

напряжения короткого замыкания между обмотками и их зависимость от коэффициентов трансформации;

диапазон регулирования напряжения, определяющий напряжение короткого замыкания в условиях КЗ;

потери короткого замыкания в обмотках, кВт;

1.2.1.4.    Токоограничивающие реакторы: номинальное напряжение UH0м, кВ; номинальный ток /ком, А;

номинальное индуктивное сопротивление хр. Ом, или индуктивность L, мГн;

номинальный коэффициент связи Ксв (только для сдвоенных реакторов);

потери мощности при номинальном токе АР, кВт.

1.2.1.5.    Воздушные и кабельные линии электропередачи: номинальное напряжение UHкВ;

индуктивное сопротивление прямой последовательности Х\, Ом/км;

индуктивное сопротивление нулевой последовательности х0, Ом/км;

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

активные сопротивления прямой и нулевой последовательности Ri и Ро, Ом/км;

длина линии I, км; емкость С, Ф/км.

1.2.1.6.    Шунтирующие реакторы: номинальное напряжение {Уном, кВ; номинальная мощность 5НОм, кВ-А.

1.2.2. При расчетах токов КЗ все источники электроэнергии, для которых короткое замыкание является удаленным (см. п. 5.3), и соответствующие элементы электрической сети могут быть относительно точки КЗ или иного выбранного узла сети4 эквиваленти-рованы одним источником неизменного напряжения и одним сопротивлением (далее такой источник называется «системой»).

С. 6 ГОСТ 27514-87

Если для конкретного узла сети известно значение тока трехфазного КЗ от системы 1 *3) ,кА, или мощности трехфазного КЗ or системы S*3) , MB-А, то эквивалентное индуктивное сопротивление системы (хс) в омах может быть определено по выражению

Uс Р.ном ^ср.ном

с~ VT5«> ’

где t/cP)HOM — среднее номинальное напряжение сети (см. п. 1.3.2), кВ, соответствующей ступени напряжения, в узле которой известно значение / к3) или S£3).

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

1.3. Определение параметров элементов эквивалентных схем замещения

1.3.1.    Параметры элементов эквивалентных схем замещения могут быть определены:

1)    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 (см. приложение 1);

2)    в относительных единицах с приведением значений параметров расчетных схем к выбранным базисным условиям и с учетом фактических коэффициентов трансформации всех силовых трансформаторов и автотрансформаторов (см. приложение 2);

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

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

Формулы для определения параметров элементов 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 3*

ГОСТ 27514-87 С. 7

1.4. Выбор метода расчета токов короткого замыкания

1.4.1.    Расчет токов КЗ в малоконтурных расчетных схемах рекомендуется проводить аналитическим способом с использованием известных способов преобразований схем.

1.4.2.    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:

/уз = У yst/уз,

где /уз — столбцовая матрица узловых токов;

Уу3—квадратная матрица собственных и взаимных узловых проводимостей;

Uуз—столбцовая матрица узловых напряжений.

При использовании метода контурных токов необходимо ре* шить матричное уравнение:

Ек — Zk • /к,

где Ек — столбцовая матрица ЭДС;

ZK—квадратная матрица собственных и взаимных сопротивлений независимых контуров;

/к — столбцовая матрица контурных токов.

2. РАСЧЕТ НАЧАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

2.1.    При расчете начального значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ должны быть учтены все синхронные генераторы и компенсаторы, а также синхронные 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%.

2.2.    Синхронные и асинхронные машины в схему замещения должны быть введены сверхпереходными 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) в киловольтах следует определять по формуле

С. 8 ГОСТ 27514-87

£"ф = V (tAwoi+/,о| *"dsin«p ,о| )2+(/|o| *"dcos(p101 )2

где Uф |о| — фазное напряжение на выводах машины в момент, предшествующий КЗ, кВ;

/|01 — ток статора в момент, предшествующий КЗ, кА; ф|01 —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

Е"ф^У (f/фо,—Ло| *,,dSiiwplo| )2+(/|oi Jf"dCOs<p ю| )2 I

для синхронных компенсаторов, работавших до КЗ с перевозбуждением,

Я"ф-^ф|01+/ |0| x"d, а работавших с недовозбуждением

= С/ф'о1—/ jo! x"d.

Для асинхронных электродвигателей сверхпереходную ЭДС следует определять по формуле

Е'\ = У (^Ф0|— /|01 *"adSincp о )2+(/ Ю1 JC"adCOS(p |0| ) 2 ,

причем сверхпереходное индуктивное сопротивление (хдд) в омах допускается определять по формуле

„    _    1    ^HOMCOS    фномГ|

Х ad Кп ‘    Р    ном

где UHом — номинальное напряжение электродвигателя, кВ;

Рном — номинальная мощность электродвигателя, МВт; cosqpHoM — номинальный коэффициент мощности электродвигателя;

г\ — КПД электродвигателя, %.

2.3.    При расчете токов КЗ в относительных единицах с приведением значений параметров расчетных схем к выбранным базисным условиям для определения сверхпереходной ЭДС электрических машин следует использовать формулы, приведенные в приложении 4.

2.4.    Если для расчета токов КЗ используется аналитический способ, то схему замещения, полученную в соответствии с указаниями пп 2.1—2.3, необходимо преобразовать и определить эквивалентную ЭДС Е^эк^ф (или Е"эк(б>) и эквивалентное сопротивле-

*

ние хэк (или л:ЭК(бь) относительно точки КЗ. Начальное действую-


щее значение периодической составляющей тока в месте КЗ (/„о) в килоамперах равно


/


пО —


F” л,

^ эк ф ^эк


£//

эк (6 )


•^эк(б)

*


/б.


где Iб — базисный ток той ступени напряжения сети, где находится точка КЗ, кА 2 5 Методика учета комплексной нагрузки при расчете начального значения периодической составляющей тока КЗ изложена в разд 9

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


I


и


пО —•


о


К" 3 Хж


cUhom V~3 хэк


ИЛИ


^пО —“    1б>

Хж{б)

*

где U о) — напряжение в месте КЗ в момент, предшествующий КЗ, кВ,

t/HOM—номинальное напряжение (линейное) сети, в которой произошло короткое замыкание, кВ, с — коэффициент, значение которого рекомендуется принимать равным <;= 1,1—при определении максимального значения тока КЗ, с=1,0— при определении минимального значения тока КЗ,

*эк—результирующее эквивалентное сопротивление расчетной схемы относительно точки КЗ, Ом,

•*эк(б)—результирующее эквивалентное сопротивление расчет-*    ной    схемы    относительно    точки КЗ, в относительных

единицах, при выбранных базисных условиях

3. РАСЧЕТ АПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

31 Начальное значение апериодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания следует определять как разность мгновенных значений полного тока в момент* предшествующий КЗ, и периодической составляющей тока в начальный момент КЗ