- •Министерство Образования Республики Беларусь
- •Светлой памяти моего учителя
- •1. Основные сведения и понятия
- •2. Виды коротких замыканий
- •2.1. Распределение кз по видам повреждений, по данным аварийной статистики
- •3. Причины возникновения переходных процессов
- •4. Причины возникновения кз
- •5. Последствия коротких замыканий
- •6. Необходимость расчетов токов короткого замыкания
- •7. Допущения при расчетах токов кз
- •8. Система относительных единиц
- •9. Составление схемы замещения
- •10. Приведение элементов электрической схемы к одной ступени напряжения
- •10.1 Приближённое приведение элементов схемы к базисным условиям.
- •11. Основные принципы расчета
- •12. Методы преобразования сложных схем Раскрытие замкнутых контуров
- •13. Метод эквивалентных эдс
- •14. Метод наложения или суперпозиции
- •15. Метод рассечения точки приложения эдс
- •16. Метод рассечения точки кз
- •17. Метод коэффициентов токораспределения
- •18. Преобразование схем, если схема симметрична относительно точки кз
- •19. Распределение токов кз в отдельных ветвях
- •20. Определение остаточного напряжения
- •21. Установившийся режим 3-х фазного кз
- •22. Основные характеристики синхронной машины (см) в установившемся режиме 3-х фазного кз
- •23. Аналитический расчет установившегося режима
- •23.1. Генератор без арв
- •23.2. Генератор с арв
- •23.3. Условные эпюры напряжений для 3-х характерных режимов
- •24. Расчет установившегося режима кз в сложных схемах (несколько генераторов с арв)
- •25. Влияние и учет нагрузки при установившемся режиме 3-х фазного кз
- •24. Внезапное 3-х фазное кз в простейшей электрической цепи
- •25. Действующее значение тока кз
- •26. Внезапное трехфазное кз цепи с трансформатором
- •27. Переходный процесс при включении трансформатора на холостой ход
- •28. Переходный процесс при внезапном кз в подвижных магнитосвязанных цепях
- •28.1. См без успокоительной (демпферной) обмотки (у.О.)
- •28.2. См с успокоительной обмоткой
- •29. Параметры синхронной машины
- •30. Переходной процесс в см без успокоительной обмотки
- •31. Переходный процесс в см с успокоительными обмотками
- •32. Влияние и учет нагрузки при внезапном кз
- •33. Учет системы бесконечной мощности
- •34. Практические методы расчета токов кз
- •35. Метод расчетных кривых
- •36. Расчет по общему изменению. Порядок расчета
- •37. Расчет по индивидуальному изменению
- •Порядок расчета.
- •38. Расчет токов кз по методу типовых кривых
- •39. Расчет переходных процессов при несимметричных кз
- •40. Магнитное поле генератора при несимметричном кз
- •41. Особенности несимметричных кз
- •42. Образование высших гармоник
- •43. Электрические параметры схем обратной и нулевой последовательностей
- •43.1. Сопротивления отдельных последовательностей для см
- •43.2. Обобщенная нагрузка
- •43.3. Реакторы
- •43.4. Сопротивление нулевой последовательности для воздушных лэп
- •43.5. Кабельные линии
- •43.6. Сопротивление нулевой последовательности двухобмоточных трансформаторов
- •43.7. Сопротивление нулевой последовательности трехобмоточных трансформаторов
- •44. Влияние конструкции трансформаторов на токи нулевой последовательности
- •45. Учет сопротивления заземления нейтрали в схемах нулевой последовательности
- •46. Составление схем замещения для различных последовательностей
- •47. Примеры составления схемы замещения нулевой последовательности
- •48. Однократная поперечная несимметрия. Токи и напряжения при различных видах кз
- •48.1. Двухфазное короткое замыкание
- •48.2 Однофазное короткое замыкание
- •48.3 Двухфазное кз на землю
- •49. Соотношения между токами 3-х фазного и несимметричных кз
- •50. Учет переходного сопротивления в месте повреждения при несимметричных кз
- •51. Правило эквивалентности прямой последовательности (правило Щедрина) и его применение в расчетах
- •52. Аналитический расчет несимметричных кз
- •53. Расчет несимметричных кз по расчетным кривым
- •54. Распределение и трансформация токов и напряжений различных последовательностей при несимметричном кз
- •55. Комплексные схемы замещения для исследования несимметричных кз
- •56. Расчет переходного процесса при продольной несимметрии
- •57. Разрыв в одной фазе
- •58. Обрыв в двух фазах
- •59. Порядок расчета однократной продольной несимметрии
- •60. Общий порядок расчета сложных видов повреждений
- •61. Простое замыкание в сети с изолированной нейтралью
- •62. Расчет токов кз в установках до 1кВ
- •63. Расчет переходных процессов с учетом качания синхронных машин
- •10.2. Классификация методов и средств ограничения токов кз
- •10.3. Схемные решения
- •10.4. Деление сети
61. Простое замыкание в сети с изолированной нейтралью
Простое замыкание на землю имеет место в сети с изолированной нейтралью и путем протекания тока, идущего на землю, является емкостная проводимость элементов каждой из фаз относительно земли. Поступая в землю в месте замыкания, ток возвращается через емкостную проводимость относительно земли по неповрежденным фазам. Емкостная проводимость поврежденной фазы оказывается зашунтирована местом повреждения и ток в этой фазе за местом повреждения отсутствует.
Граничные условия для простого замыкания на землю те же, что и для однофазного КЗ, поэтому все выражения для однофазного КЗ относятся и к простому замыканию на землю. Емкостное сопротивление элементов электрической сети значительно превышает их индуктивное сопротивление, что позволяет при определении тока простого замыкания на землю пренебречь последним и следовательно считать, что величина этого тока практически не зависит от места повреждения. Величина тока замыкания на землю через дугу с сопротивлением R∂будет:
где ХС0∑ - результирующее емкостное сопротивление нулевой последовательности всех элементов, электрически связанных с точкой замыкания;
UФср - среднефазное напряжение ступени.
Если же считать замыкание металлическим (без переходного сопротивления)
- упрощенное выражение тока замыкания на землю.
Для грубой оценки порядка величины тока замыкания на землю пользуются формулой.
, где l - суммарная длина всех линий электрически связанных с точкой замыкания на землю;
Uср – среднее номинальное фазное напряжение ступени, где рассматривается замыкание на землю, кВ;
N- коэффициент (N= 350 - для воздушных линий);
(N= 10 - для кабельных линий).
Практикой установлен следующий порядок допустимых значений емкостных токов для различных классов напряжений:
для - 6кВ-30А;
10кВ - 20А;
15-20кВ - 15А;
35кВ - 10А.
При больших токах в нейтраль трансформатора включают дугогасящую катушку с регулируемым числом витков. Сопротивление ее выбирается таким, чтоб скомпенсировать емкостное сопротивление сети
Это позволяет исключить емкостную составляющую тока и дуга в месте замыкания на землю не появляется.
Рис. 58. Векторная диаграмма напряжений при замыкании одной из фаз (А) на землю
Из диаграммы видно, что при металлическом замыкании на землю напряжения в неповрежденных фазах (Uв' и Uc') возрастают до линейных, т.е. увеличиваются в раз. В свою очередь, линейные напряжения остаются неизменными.
62. Расчет токов кз в установках до 1кВ
Установки напряжением до 1кВ характеризуются большой электрической удаленностью относительно источников питания. Это позволяет считать при КЗ в данной сети 0,4 кВ (Рис. 59) напряжение за трансформатором, питающим эту сеть, неизменным.
Рис. 59
Достоверность расчета токов короткого замыкания в установках до 1000 В зависит от того, насколько точно и полно учитывается сопротивление короткозамкнутой сети. При расчетах наряду с индуктивными сопротивлениями существенную роль играют активные сопротивления элементов схем. Причем для некоторых элементов эти сопротивления могут преобладать. При таких расчетах необходимо учитывать сопротивления сборных шин, сопротивления контактов, сопротивления катушек, автоматических выключателей, сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока и т.д., которыми пренебрегают в высоковольтных сетях (выше 1 кВ). Так, например, сопротивление контактных соединений в практических расчетах принимают Rĸ=0,015÷0,03Ом.
Все расчеты токов короткого замыкания для сети до 1 кВ выполняется, как правило, в именованных единицах, а сопротивления элементов схемы вводятся в мОмах. При этом начальное значение периодической слагающей тока
трехфазного короткого замыкания:
однофазного короткого замыкания
, кА,
где Uср - среднее номинальное напряжение той ступени, где рассматривается КЗ.