- •Гомель 2003
- •1. Особенности расчетов токов короткого замыкания в распределительных сетях
- •2. Приведение к расчетному напряжению
- •Решение
- •Решение
- •3. Расчетные условия
- •4. Определение сопротивлений элементов сети
- •4.1. Расчетные сопротивления линий
- •Решение
- •4.2. Расчетные сопротивления стальных проводов
- •4.3. Расчетные сопротивления проводов и кабелей
- •4.4. Расчетные сопротивления шинопроводов
- •Значение коэффициента с
- •Значение средних геометрических расстояний пакетов шин
- •4.5. Расчетные сопротивления реакторов
- •Решение
- •Решение
- •4.6. Расчетные сопротивления трансформаторов
- •Решение
- •Решение
- •4.7. Активное сопротивление дуги в месте кз
- •5. Нагрев проводов током кз
- •Решение
- •Решение
- •6. Влияние нагрузки на ток кз
- •Решение
- •7. Двустороннее питание места кз
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •8. Особенности расчета токов кз в сетях напряжением 0,4 кВ
- •Решение
- •Результаты расчетов токов кз
- •9. Несимметричные кз за трансформатором
- •Токи несимметричных кз при разных схемах соединений обмоток трансформаторов
- •Решение
- •Решение
- •10. Ток однофазного кз по условиям срабатывания защитного аппарата
- •Значение тока однофазного кз по условиям срабатывания защитного аппарата
- •11. Определение границ действия защиты от однофазных кз в сети с асинхронными двигателями
- •Предельные длины линий к электродвигателям с короткозамкнутым ротором для проверки кратности тока однофазного кз по отношению к номинальному току расцепления автомата
- •Правила пользования таблицами
- •Предельные длины линий к электродвигателям с короткозамкнутым ротором для проверки кратности тока однофазного кз по отношению к номинальному току расцепления автомата
- •Предельные длины линий к электродвигателям с короткозамкнутым ротором для проверки кратности тока однофазного кз по отношению к номинальному току расцепителя автомата
- •Расчетная схема и форма расчета сети электродвигателя 2м
- •12. Переходные процессы при кз на стороне выпрямителя
- •12.1. Общие положения
- •12.2. Промышленные схемы выпрямления тока
- •Расчетные формулы при чисто активной нагрузке и идеальных вентилях
- •12.3. Расчет тока кз на стороне выпрямленного тока
- •Литература
- •Приложения
- •Провода медные марки м
- •Активные сопротивления медных и алюминиевых проводов и кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией
- •Провода алюминиевые марок а и акп
- •Провода сталеалюминевые марок ас, аскс, аскп, аск
- •Провода стальные марки однопроволочные
- •Провода стальные многопроволочные марок пс и пмс
- •Средние значения сопротивлений стальных проводов
- •Сопротивление круглых стальных проводников
- •Сопротивление профильной стали
- •Сопротивление стальных электросварных труб
- •Сопротивление водогазопроводных труб по гост 3262-75
- •Сопротивление стальных полос
- •Сопротивление трехжильных кабелей с поясной изоляцией
- •Индуктивное сопротивление кабелей, Ом/км
- •Активные и индуктивные сопротивления проводов и кабелей с алюминиевыми и медными жилами (для напряжений до 500 в) при номинальной нагрузке
- •Полное сопротивление цепи фаза-нуль для четырехжильных кабелей в пластмассовой оболочке
- •Полное сопротивление цепи фаза-нуль для трехжильных кабелей при использовании алюминиевой оболочки в качестве нулевого проводника
- •Полное расчетное сопротивление цепи фаза-нуль для четырехжильных кабелей с учетом проводимости алюминиевой оболочки
- •Полное сопротивление цепи фаза трехжильного кабеля с алюминиевыми жилами – обрамление кабельного канала из угловой стали 50x50x5
- •Полное сопротивление цепи фазная жила кабеля с алюминиевыми жилами – металлоконструкции из угловой стали
- •Допустимое сочетание стальных полос и трехжильных кабелей, при которых проводимость полосы составляет 50% проводимости фазной жилы. Расстояние между кабелем и полосой 0,2–0,8 м
- •Полное расчетное сопротивление цепи фаза трехжильного кабеля с алюминиевыми жилами – двутавровая балка
- •Активные и индуктивные сопротивления прямоугольных медных и алюминиевых шин
- •Активные сопротивления плоских шин
- •Сопротивления шинопроводов
- •Полное расчетное сопротивление цепи фаза-нуль открытых четырехпроводных шинопроводов, выполненных алюминиевыми шинами
- •Полное расчетное сопротивление цепи трехпроводная открытая магистраль – металлоконструкция из спаренной угловой стали
- •Полное расчетное сопротивление цепи трехпроводная открытая магистраль – подкрановая балка из двутавровой стали
- •Сопротивления катушек расцепителя и главных контактов автоматов и рубильников, мОм
- •Сопротивления катушек расцепителей автоматов ае204, мОм
- •Сопротивление расцепителей и главных контактов автоматов, мОм
- •Сопротивления главных контактов рубильников и переключателей, мОм
- •Сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока типа тк, мОм
- •Сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока типа ткф
- •Полные сопротивления масляных трансформаторов при вторичных напряжении 400/230 в
- •Полные сопротивления трансформаторов с негорючим заполнением при вторичном напряжении 0,4 кВ
- •Полные сопротивления сухих трансформаторов при вторичном напряжении 400/230 в
- •Сопротивления трансформаторов, приведенные к вторичному напряжению 400/230 в
- •Сопротивление понижающих трансформаторов до 1000 кВа
- •Полное сопротивление Zт (1) масляных трансформаторов старых типов с первичным напряжением 6-10 кВ с соединением обмоток у/Ун, приведенное к 0,4 кВ
- •Полное сопротивление Zт (1) масляных трансформаторов старых типов с первичным напряжением 35 кВ с соединением обмоток у/Ун
- •Полное сопротивление Zт (1) cухих трансформаторов с первичным напряжением 6-10 кВ, приведенное к 0,4 кВ
- •Полное сопротивление цепи фаза-нуль четырехпроводной вл с алюминиевыми проводами
- •Полное сопротивление цепи фаза-нуль четырехпроводной вл со стальными однопроволочными проводами
- •Полное сопротивление цепи фаза-нуль четырехпроводной вл со стальными многопроволочными проводами
- •Полное сопротивление цепи фаза-нуль алюминиевого четырехжильного кабеля без металлической оболочки и четырехпроводной линии с алюминиевыми проводами, расположенными пучком
- •Полное сопротивление цепи фаза-алюминиевая оболочка трехжильных кабелей с бумажной изоляцией
- •Полное сопротивление цепи фаза-нуль с учетом алюминиевой оболочки четырехжильных кабелей с бумажной изоляцией, Ом/км
- •Сочетания стальных полос и трехжильных кабелей с алюминиевыми жилами, обеспечивающие проводимость полосы около 50% проводимости фазной жилы
- •Расчетные сопротивления цепи фазный алюминиевый провод – стальная труба
- •Полное сопротивление цепи фаза трехжильного алюминиевого кабеля с резиновой или пластмассовой изоляцией – стальная полоса
- •Зависимость индуктивного сопротивления от расстояния между проводниками
- •Значение коэффициента Cv
- •Значение коэффициента Спэ для одиночных шин прямоугольного сечения при расположении «на ребро»
- •Содержание
- •246746, Г. Гомель, пр. Октября, 48, т. 47-71-64.
- •246746, Г. Гомель, пр. Октября, 48, т. 47-71-64.
2. Приведение к расчетному напряжению
Отдельные участки распределительных сетей связаны между собой трансформаторами. Поэтому при составлении схемы замещения, аналогичной схеме рис. 1, необходимо привести все сопротивления, находящиеся на разных ступенях трансформации, к одному напряжению – базисному.
За базисное напряжение обычно принимается то напряжение, на котором установлено наибольшее количество устройств релейной защиты, либо расположена расчетная точка КЗ.
Смысл приведения лучше всего поясняется примером. На рис. 3а изображена простейшая схема участка сети, а на рис. 3б – ее схема замещения. Для упрощения принято, что трансформатор идеальный – его сопротивление равно нулю и потерь мощности в нем нет. На сторонах трансформатора включены измерительные приборы. По значениям напряжений и и токов и на сторонах трансформатора можно определить сопротивления:
; , (8)
и мощности: ; .
Заменив токи в последнем выражении, получим:
; .
Пренебрегая потерями в трансформаторе, имеем или , т. е.
; (9)
. (10)
В этом и заключается смысл приведения: любое сопротивление, включенное через трансформатор, можно рассчитать с любой стороны трансформатора, или с той стороны, где оно действительно включено и получить его действительное значение Z2, или с другой стороны, но в этом случае действительное значение Z2 получается из рассчитанной величины Z1 путем пересчета по выражению (10).
При замене действительного трансформатора его схемой замещения необходимо сохранить значения тока и напряжения в одной из его обмоток, для этого и производится приведение по уравнениям (9) или (10).
Рис. 3. Приведение сопротивлений к расчетному напряжению: а – исходная схема; б – схема с приведенным сопротивлением; в – расчетная схема
Если в сети имеется несколько последовательно включенных трансформаторов, то приведение производится при переходе через каждый трансформатор. Так, если дана схема на рис. 4а и требуется всю ее привести к генераторному напряжению, то приведения выполняются следующим образом:
Рис. 4. Схемы приведения к расчетному напряжению при нескольких трансформаторах: а – исходная; б – расчетная
Сопротивление Z приводится к напряжению U5: Z5 = Z (U5/U6)2.
Приведенное к напряжению U5 сопротивление Z5 приводится к напряжению U3: Z3 = Z5 (U3/U4)2 = Z (U5/U6)2 (U3/U4)2.
Приведенное к напряжению U3 сопротивление Z3 приводится к напряжению U1: Z1 = Z3 (U1/U2)2 = Z (U5 U3 U1/U6 U4 U2)2.
Отсюда видно, что выполнять промежуточные приведения (Z3, Z5) не нужно, а можно сразу использовать уравнение:
Z1 = Z . (11)
Схема замещения примет вид схемы, приведенной на рис. 4б. Сопротивление самих трансформаторов и линий между ними в данном случае для упрощения не учитывается.
Существуют два способа приведения: приближенное и точное. При приближенном приведении, применяемом в основном при проектировании, когда еще не известны действительные коэффициенты трансформации трансформаторов, пользуются средними номинальными напряжениями каждой ступени: 0,4; 0,69; 6,3; 10,5; 37 кВ. При этом считается, что действительные номинальные напряжения равны средним. Так, если действительный трансформатор с напряжениями 104,5/6,6 кВ включен на ступени напряжения 115 и 6,3 кВ, то считается, что его напряжения равны 115 и 6,3 кВ вместо действительных 104,5 и 6,6 кВ.
При использовании средних номинальных напряжений вычисления упрощаются. Так, в уравнении (11) U3 = U2; U5 = U4, и тогда оно приводится к упрощенному виду:
Z1 = Z (U1/U6)2. (12)
При расчетах действующих сетей этот способ недопустим, так как может вызвать значительные ошибки из-за того, что действительные напряжения могут значительно отличаться от средних значений. Вызвано это тем, что в действующих сетях многие трансформаторы выпускались в разное время, по разным техническим условиям, с разными номинальными напряжениями. Поскольку токи КЗ в распределительных сетях невелики, применение при расчете средних напряжений может вызвать отказы или неселективную работу релейной защиты из-за ошибок в вычислении уставок. Поэтому при приведении сопротивлений необходимо пользоваться действительными напряжениями холостого хода трансформаторов и уравнением (11), а не (12).
Пример 1. Привести к генераторному напряжению сопротивление Z в схеме на рис. 4а.
Коэффициенты трансформации трансформаторов:
U1/U2 = 10,5/38,5; U3/U4 = 35/6,6; U5/U4 = 6/0,4.