Рд расчет токов короткого замыкания

Руководящие указания предназначены для использования инженерами-энергетиками при выполнении ими расчетов токов короткого замыкания (КЗ) и проверке электрооборудования (проводников и электрических аппаратов) по режиму КЗ. Руководящие указания включают в себя методы расчета токов симметричных и несимметричных КЗ в электроустановках напряжением свыше 1 кВ и до 1 кВ, методы проверки проводников и электрических аппаратов на электродинамическую и термическую стойкость и методы проверки электрических аппаратов на коммутационную способность. Руководящие указания не предназначены для использования при расчетах токов КЗ для целей релейной защиты и автоматики в специфических условиях (наличие длинных линий электропередачи, продольной и поперечной компенсации, нелинейных элементов в цепи; двойные, повторные, видоизменяющиеся и сложные виды КЗ и т.п.).

Предисловие
1. Введение
1.1. Общие положения
1.2. Термины и определения
1.3. Буквенные обозначения величин
2. Расчетные условия коротких замыканий
2.1. Общие указания
2.2. Расчетная схема
2.3. Расчетный вид короткого замыкания
2.4. Расчетная точка короткого замыкания
2.5. Расчетная продолжительность короткого замыкания
3. Общие методические указания
3.1. Составление расчетной схемы
3.2. Составление исходной схемы замещения
3.3. Составление исходной комплексной схемы замещения для расчета несимметричных коротких замыканий
3.4. Учет взаимоиндукции линий электропередачи
3.5. Преобразование исходной схемы замещения в эквивалентную результирующую
3.6. Определение взаимных сопротивлений между источниками и точкой короткого замыкания
3.7. Применение принципа наложения
3.8. Пример составления и преобразования схем замещения
4. Параметры элементов расчетных схем
4.1. Параметры, необходимые для расчета токов короткого замыкания
4.2. Методика определения отдельных параметров
5. Расчет токов коротких замыканий в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кB
5.1. Принимаемые допущения
5.2. Расчет начального действующего значения периодической составляющей тока короткого замыкания
5.3. Расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания
5.4. Расчет ударного тока короткого замыкания
5.5. Расчет периодической составляющей тока короткого замыкания для произвольного момента времени
5.6. Учет синхронных и асинхронных электродвигателей при расчете токов короткого замыкания
5.7. Учет комплексной нагрузки при расчете токов короткого замыкания
5.8. Учет влияния электропередачи или вставки постоянного тока на ток короткого замыкания в объединенных системах переменного тока
5.9. Расчет токов при несимметричных коротких замыканиях
5.10. Учет изменения параметров короткозамкнутой цепи при расчете токов короткого замыкания
5.11. Примеры расчетов токов короткого замыкания
6. Расчет токов короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кB
6.1. Принимаемые допущения
6.2. Расчет начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания
6.3. Методы расчета несимметричных коротких замыканий. Составление схем замещения
6.4. Расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания
6.5. Расчет ударного тока короткого замыкания
6.6. Расчет периодической составляющей тока КЗ для произвольного момента времени
6.7. Учет синхронных и асинхронных электродвигателей при расчете токов КЗ
6.8. Учет комплексной нагрузки при расчетах токов короткого замыкания
6.9. Учет сопротивления электрической дуги
6.10. Учет изменения активного сопротивления проводников при коротком замыкании
6.11. Примеры расчетов токов короткого замыкания
7. Расчет электродинамического действия токов короткого замыкания и проверка электрооборудования на электродинамическую стойкость при коротких замыканиях
7.1. Общие положения
7.2. Электродинамические силы в электроустановках
7.3. Проверка шинных конструкций на электродинамическую стойкость
7.4. Проверка гибких токопроводов на электродинамическую стойкость при КЗ
7.5. Проверка электрических аппаратов на электродинамическую стойкость при коротких замыканиях
7.6. Примеры расчетов по проверке электрооборудования на электродинамическую стойкость при коротких замыканиях
8. Расчет термического действия токов короткого замыкания и проверка электрооборудования на термическую стойкость при коротких замыканиях
8.1. Общие положения
8.2. Термическое действие тока короткого замыкания. Определение интеграла Джоуля и термически эквивалентного тока короткого замыкания
8.3. Проверка проводников на термическую стойкость при коротких замыканиях
8.4. Проверка электрических аппаратов на термическую стойкость при коротких замыканиях
8.5. Примеры расчетов по проверке электрооборудования на термическую стойкость при коротких замыканиях
9. Проверка электрических аппаратов на коммутационную способность
9.1. Общие положения
9.2. Проверка выключателей
9.3. Проверка плавких предохранителей
9.4. Проверка автоматических выключателей
10. Применение ЭВМ для расчета токов короткого замыкания
Приложения

23.03.1998 РАО ЕЭС России (UES of Russia RAO )

*****

РД 153-34.0-20.527-98

Издательство НЦ ЭНАС № 2002

Область и условия применения:

Руководящие указания предназначены для использования инженерами-энергетиками при выполнении ими расчетов токов короткого замыкания (КЗ) и проверке электрооборудования (проводников и электрических аппаратов) по режиму КЗ.
Руководящие указания включают в себя методы расчета токов симметричных и несимметричных КЗ в электроустановках напряжением свыше 1 кВ и до 1 кВ, методы проверки проводников и электрических аппаратов на электродинамическую и термическую стойкость и методы проверки электрических аппаратов на коммутационную способность.
Руководящие указания не предназначены для использования при расчетах токов КЗ для целей релейной защиты и автоматики в специфических условиях (наличие длинных линий электропередачи, продольной и поперечной компенсации, нелинейных элементов в цепи; двойные, повторные, видоизменяющиеся и сложные виды КЗ и т.п.).

Предисловие
1. Введение
2. Расчетные условия коротких замыканий
3. Общие методические указания
4. Параметры элементов расчетных схем
5. Расчет токов коротких замыканий в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кB
6. Расчет токов короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кB
7. Расчет электродинамического действия токов короткого замыкания и проверка электрооборудования на электродинамическую стойкость при коротких замыканиях
8. Расчет термического действия токов короткого замыкания и проверка электрооборудования на термическую стойкость при коротких замыканиях
9. Проверка электрических аппаратов на коммутационную способность
10. Применение ЭВМ для расчета токов короткого замыкания
Приложения

*****

Методические указания по практическому расчёту токов КЗ в электроустановках - файл metod_kz.doc

metod_kz.doc

  1. Цель работы

Целью работы является изучение методов практического расчета начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания.

2. Теоретические сведения.

Расчет токов короткого замыкания необходим для выбора и проверки электрооборудования по условиям короткого замыкания (КЗ); для выбора уставок и оценки возможного действия релейной защиты и автоматики; для определения влияния токов нулевой последовательности линий электропередачи на линии связи; для выбора заземляющих устройств.

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;
  4. поперечную емкость воздушных линий электропередачи напряжением 110­–220 кВ, если их длина не превышает 200 км, и напряжением 330–500 кВ, если их длина не превышает 150 км.

Расчет периодической составляющей тока КЗ допускается производить, не учитывая активные сопротивления элементов электроэнергетической системы, если результирующее эквивалентное сопротивление относительно точки КЗ не превышает 30% результирующего эквивалентного индуктивного сопротивления.

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 использованием ЭВМ.
2.2 Относительные единицы

Вычисление величин в относительных единицах, т.е. в долях или процентах от некоторой заданной, так называемой базисной, величины встречались в дисциплинах, изучавшихся ранее: физике, электротехнике и др. Относительные единицы используются также и при расчетах токов КЗ.

Возьмем элемент трехфазной цепи (трансформатор, генератор, реактор) со следующими номинальными параметрами: Uном (кВ), Iном (кА), Sном (МВА), xном (Ом)

Номинальные параметры связаны между собой соотношениями :

Любой другой режим работы этого же элемента цепи, (не номинальный), характеризуется некоторыми значениями напряжения тока , мощности и сопротивления , которые можно выразить в долях соответствующих номинальных параметров данного элемента, принимаемых в этом случае за базисные :

В каталогах и справочных материалах приводятся относительные значения параметров, приведенные к номинальной мощности и номинальному напряжению элемента.

В некоторых случаях относительные номинальные величины выражают в %

Относительные значения всех параметров можно определять не только по отношению к номинальным значениям данного элемента цепи, но и по отношению к любой другой базисной системе величин. В базисную систему величин должны входить базисные мощность Sб. напряжение Uб. ток Iб. сопротивление xб, причем . При этом произвольно можно задаваться любыми двумя базисными величинами. Обычно задаются Sб и Uб. а ток и сопротивление рассчитывают

Если известны сопротивления в относительных единицах при номинальных условиях, то

Относительные значения линейных и фазных напряжений (и ЭДС) численно равны :

При составлении схемы замещения в относительных единицах ее параметры приводят к базисным условиям на основной ступени напряжения (Sб и Uб ). Значение базисной мощности выбирают таким, чтобы получались удобные для вычислений числа. Обычно Sб принимают соразмерной номинальной мощности источника питания или кратной 100 МВА, 1000 МВА.
2.3 Расчет начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания.

При расчете начального значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ (IП0 ) 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%.

На первом этапе расчета на основе принципиальной схемы электроэнергетической системы составляют расчетную схему. На ней в однолинейном изображении показывают источники электроэнергетической системы, точки КЗ и все силовые элементы, по которым возможно протекание тока КЗ.

Расчетные схемы элементов электроэнергетической системы и состав их параметров, необходимый в общем случае для расчетов токов КЗ приведены в таблице 1.

Таблица 1– Расчетные схемы и параметры расчетных схем элементов электроэнергетической системы

Параметры расчетной схемы

При расчетах токов КЗ все источники электроэнергии для которых замыкание является удаленным и соответствующие элементы электрической сети могут быть относительно точки КЗ или иного выбранного узла сети эквивалентированны одним источником неизменного напряжения и одним сопротивлением. Такой источник называется «системой». Удаленность точки КЗ от синхронной машины характеризуется отношением действующего значения периодической составляющей тока этой машины в начальный момент КЗ к номинальному току машины

Если  2, то КЗ считается удаленным, а при  2 – малоудаленным.

На основе расчетной схемы составляют схему замещения электроэнергетической системы. Параметры элементов 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;
  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;
  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 (при таком представлении схемы замещения расчеты обычно выполняются на ЭВМ при наличии специализированных программ).

При отсутствии данных о фактических коэффициентах трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов допускается использовать приближенный способ их учета. Он состоит в замене фактических коэффициентов трансформации 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.

Схема замещения электроэнергетической системы представляет собой совокупность схем замещения ее отдельных элементов, соединенных между собой в той же последовательности, что и на расчетной схеме. При расчете начального значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ 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:

где – фазное напряжение на выводах машины в момент, предшествующий КЗ, кВ;

– ток статора в момент, предшествующий КЗ, кА;

– угол сдвига фаз напряжения и тока в момент, предшествующий КЗ, град.

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

Для синхронных компенсаторов, работавших до КЗ с перевозбуждением,

а работавших с недовозбуждением

Для асинхронных электродвигателей сверхпереходную ЭДС следует определять по формуле

Для эквивалентного источника (системы)

для эквивалентной нагрузки

Если параметры режима, предшествующего КЗ, не заданы, то принимают, что до КЗ электрические машины работали в номинальном режиме.

Схемы замещения элементов электроэнергетической системы и формулы для расчета их сопротивлений приведены в таблице 2.

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

Таблица 2 – Схемы замещения и расчетные выражения для определения сопротивлений.

где и – действительные значения ЭДС источника электроэнергии (кВ) и сопротивления (Ом) какого-либо элемента;

– коэффициенты трансформации трансформаторов (автотрансформаторов), включенных каскадно между ступенью напряжения сети, где заданы и , и основной ступенью напряжения сети. Коэффициент трансформации каждого трансформатора (автотрансформатора) должен быть определен в направлении от основной ступени напряжения сети, т.е. как отношение напряжения холостого хода обмотки, обращенной в сторону основной ступени напряжения сети, к напряжению холостого хода другой обмотки.

При определении параметров элементов схемы замещения в относительных единицах с приведением значений параметров расчетной схемы к выбранной основной ступени напряжения сети и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов необходимо:

  1. задаться базисной мощностью (в МВА) и для одной из ступеней напряжения сети, принимаемой за основную, выбрать базисное напряжение (кВ);
  2. найти базисные напряжения (кВ) других ступеней напряжения сети, используя формулу

где – коэффициенты трансформации трансформаторов (автотрансформаторов), включенных каскадно между основной и N-й ступенями напряжения;

  1. определить относительные значения ЭДС и сопротивлений всех элементов при выбранных базисных условиях, используя формулы:

где – линейная ЭДС источника (кВ);

– сопротивление элемента (Ом);

– базисное напряжение (кВ) той ступени напряжения сети, на которой находится элемент, подлежащий приведению;

– базисная мощность (МВА).

При составлении схемы замещения в именованных и относительных единицах приближенным методом за номинальное и базисное напряжение каждой ступени принимается среднее номинальное напряжение по шкале средних номинальных напряжений.

Формулы для расчета параметров схемы замещения в именованных и относительных единицах при приближенном учете коэффициентов трансформации трансформаторов (автотрансформаторов) приведены в таблице 3. Принято, что до КЗ все источники работали в номинальном режиме.

Если для расчета используется аналитический способ, то полученную схему замещения необходимо преобразовать и определить эквивалентную ЭДС (или ) и эквивалентное сопротивление (или ) относительно точки КЗ. Начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ (кА) равно

где – базисный ток той ступени напряжения сети, где находится точка КЗ (кА).

Примеры составления схемы замещения и расчета начального значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ для простой схемы приведены в приложении.

При расчете для сложной схемы определяют эквивалентные ЭДС и сопротивление, используя известные методы преобразований линейных электрических цепей или используют специализированные программы расчета на ЭВМ.

  1. Порядок выполнения работы
    1. Для заданной принципиальной схемы определить параметры расчетной схемы.
    2. Составить схему замещения для расчета начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания.
    3. Заданным преподавателем методом рассчитать параметры схемы замещения.
    4. Выполнить расчет IП0.
      1. На практических занятиях преобразовать схему замещения относительно точки КЗ и найти начальный ток в месте КЗ; определить токораспределение в схеме при КЗ в заданной точке.
      2. На лабораторной работе расчет выполняется по программе TKZ–3, разработанной на кафедре «Электроэнергетические сети и системы» ВятГТУ. Необходимо пронумеровать ветви и узлы схемы замещения, ввести, согласно инструкции /4/, исходные данные о схеме замещения и выполнить расчеты трехфазного КЗ в заданных точках; определить токи и напряжения в схеме в именованных единицах, приведенные к собственной ступени напряжения.

Таблица 3 – Расчетные выражения для определения приведенных параметров элементов схемы замещения при приближенном учете коэффициентов трансформации трансформаторов.
1. До КЗ все источники работали в номинальном режиме.

  1. – номинальные мощности элементов (МВА); – базисная мощность (МВА); – среднее (по шкале средних номинальных напряжений) базисное напряжение основной ступени (кВ); – среднее (по шкале) напряжение в месте установки данного элемента (кВ); – номинальный ток, приведенный к базисному напряжению основной ступени; ; .
  2. Шкала средних номинальных напряжений: 3,15; 6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18; 20; 24; 37; 115;154;230;340;515 кВ.

Контрольные вопросы

  1. Каковы цели расчета КЗ?
  2. Какие условия и основные допущения принимают при расчетах КЗ?
  3. Что понимается под термином «относительные единицы»?
  4. Как выбираются и пересчитываются базисные условия для различных ступеней напряжения электроэнергетической системы?
  5. Зависит ли результат расчета тока КЗ от выбора базисных условий?
  6. Назовите отличия принципиальной схемы, расчетной схемы и схемы замещения.
  7. На чем основаны точное и приближенное приведения параметров элементов короткозамкнутой цепи в схемах замещения?

Литература

1. ГОСТ 27514-87. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ.

  1. Винославский В.Н. Пивняк Г.Г. Несен Л.И. Рыбалко А.Я, Прокопенко В.В. Переходные процессы в системах электроснабжения. - Киев. Выща школа, 1989.
  2. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах.- М. Энергия, 1979.
  3. Сборник инструкций к специализированным программам вычислительной системы коллективного пользования для студентов специальности 1003 – «Электрические системы». – Киров: изд. КирПИ, 1987.

Приложение

Составить схему замещения для расчета трехфазного КЗ и определить начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания для заданной расчетной схемы.

Параметры расчетной схемы:

воздушная линия электропередачи:

  1. Параметры схемы замещения в именованных единицах с точным приведением параметров к основной ступени напряжения:

Принимаем за основную ступень напряжения 220 кВ, тогда параметры генератора приводятся к основной ступени напряжения через коэффициент трансформации трансформатора:

Сопротивления трансформатора, линии и обмотки среднего напряжения автотрансформатора приведены к ступени напряжения 220 кВ и не пересчитываются. Осуществим приведение сопротивлений обмоток высокого и низкого напряжений автотрансформатора и параметров системы к основной ступени напряжения через соответствующие коэффициенты трансформации автотрансформатора:

  1. Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания

Сопротивление обмотки низкого напряжения автотрансформатора не входит в короткозамкнутую цепь, тогда:

Так как точка КЗ находится на основной ступени напряжения, полученное значение тока не нужно приводить к ступени напряжения с коротким замыканием.

  1. Параметры схемы замещения в именованных единицах с приближенным приведением параметров к основной ступени напряжения.

За основную ступень напряжения принимаем 500 кВ. По шкале средних номинальных напряжений напряжение основной ступени Uб =515 кВ. Пользуясь формулами таблицы 3, рассчитаем параметры схемы замещения:

  1. Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания

Рассчитанное значение тока КЗ приведено к ступени напряжения 515 кВ. Чтобы определить реальную величину в точке короткого замыкания, необходимо разделить его на соответствующий коэффициент трансформации:

6. Параметры схемы замещения в относительных единицах с точным приведением параметров к основной ступени напряжения:

Принимаем за основную ступень напряжения 220 кВ. Задаемся базисной мощностью Sб =200 МВА и базисным напряжением основной ступени =230 кВ.

Базисные напряжения других ступеней сети:

Определяем относительные значения ЭДС источников энергии и сопротивления всех элементов при выбранных базисных условиях:

  1. Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания

8. Параметры схемы замещения в относительных единицах с приближенным приведением параметров к основной ступени напряжения.

Принимаем за основную ступень напряжения 220 кВ. Задаемся базисной мощностью Sб =1000 МВА. По таблице 3:

  1. Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания

Сравнивая результаты расчетов при различных способах составления схемы замещения, можем отметить, что погрешность в определении для простой схемы невелика. В более сложной схеме погрешность может быть выше, но считается допустимой для практических расчетов.

*****

Расчет токов короткого замыкания

Рд расчет токов короткого замыкания 25 марта 2015 Рд расчет токов короткого замыкания k-igor

Рд расчет токов короткого замыкания

Сегодня хочу вашему вниманию представить методику расчета токов короткого замыкания. Самое главное без всякой воды и каждый из вас сможет ей воспользоваться, приложив минимум усилий, а некоторые из вас получат и мою очередную программу, с которой считать будет еще проще.

Это уже вторая статья, посвященная токам короткого замыкания. В первой статье я обратил ваше внимание на защиту протяженных электрических сетей и то, что в таких сетях, порой, не так просто подобрать защиту от токов короткого замыкания. Для того и проектировщик, чтобы решать подобные вопросы.

Теорию по расчету токов короткого замыкания можно найти в следующих документах:

1 ГОСТ 28249-93 (Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ).

2 РД 153-34.0-20.527-98 (Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору элетрооборудования).

3 А.В. Беляев (Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4кВ).

В интернете я не нашел, где все четко было бы расписано от «А» до «Я».

Думаю вы со мной согласитесь, что токи короткого замыкания не так просто рассчитать, поскольку проектировщик не всегда досконально владеет всей необходимой информацией. Данный метод расчета является упрощенным, т.к. в нем не учитываются сопротивления контактов автоматических выключателей, предохранителей, шин, трансформаторов тока.

Возможно, позже все эти сопротивления я учту, но, на мой взгляд, эти значения на конечный результат влияют незначительно.

Последовательность расчета токов короткого замыкания.

1 Сбор исходных данных по трансформатору:

Uкз — напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

Рк — потери короткого замыкания трансформатора, кВт;

Uвн – номинальное напряжение обмоток ВН понижающего трансформатора; кВ;

Uнн (Ел) – номинальное напряжение обмоток НН понижающего трансформатора; В;

Еф – фазное напряжение обмоток НН понижающего трансформатора; В;

Sнт – номинальная мощность трансформатора, кВА;

– полное сопротивление понижающего трансформатора током однофазного к.з. мОм;

Рд расчет токов короткого замыкания

Активные и индуктивные сопротивления трансформаторов 6(10)/0,4кВ, мОм

2 Сбор исходных данных по питающей линии:

Тип, сечение кабеля, количество кабелей;

L – длина линии, м;

Хо – индуктивное сопротивление линии, мОм/м;

Zпт – полное сопротивление петли фаза-ноль от трансформатора до точки к.з. измеренное при испытаниях или найденное из расчета, мОм/м;

Рд расчет токов короткого замыкания

Полное удельное сопротивление петли фаза-ноль для кабелей или пучка проводов

3 Другие данные.

Куд – ударный коэффициент.

Рд расчет токов короткого замыкания

После сбора исходных можно приступить непосредственно к вычислениям.

Активное сопротивление понижающего трансформатора, мОм:

Рд расчет токов короткого замыкания

Активное сопротивление трансформатора

Индуктивное сопротивление понижающего трансформатора, мОм:

Рд расчет токов короткого замыкания

Индуктивное сопротивление трансформатора

Активное сопротивление питающей линии, мОм:

Индуктивное сопротивление питающей линии, мОм:

Полное активное сопротивление, мОм:

Полное индуктивное сопротивление, мОм:

Полное сопротивление, мОм:

Рд расчет токов короткого замыкания

Ток трехфазного короткого замыкания, кА:

Рд расчет токов короткого замыкания

Ток трехфазного короткого замыкания

Ударный ток трехфазного к.з. кА:

Рд расчет токов короткого замыкания

Ударный ток трехфазного к.з.

Ток однофазного короткого замыкания, кА:

Рд расчет токов короткого замыкания

Ток однофазного короткого замыкания

Рассчитав токи короткого замыкания, можно приступать к выбору защитных аппаратов.

По такому принципу я сделал свою новую программу для расчета токов короткого замыкания. При помощи программы все расчеты можно выполнить значительно быстрее и с минимальным риском допущения ошибки, которые могут возникнуть при ручном расчете. Пока это все-таки beta-версия, но тем не менее думаю вполне рабочий вариант программы.

Внешний вид программы:

Рд расчет токов короткого замыкания

Программа для расчета токов к.з.

Ниже в программе идут все необходимые таблицы для выбора нужных параметров трансформатора и питающей линии.

Также в месте с программой я прилагаю образец своего расчета, чтобы быстро можно было оформить расчет и предоставить всем заинтересованным органам.

Стоит заметить, что у меня появилась еще одна мелкая программа – интерполяция. Удобно, например, находить удельную нагрузку квартир при заданных значениях.

Рд расчет токов короткого замыкания

Жду ваших отзывов, пожеланий, предложений, уточнений.
Продолжение следует. будет еще видеообзор измененной версии.

Советую почитать:

Добрый день, Игорь.

У меня такие вопросы по программе:

1) Необходимо ли учитывать количество параллельных кабелей при расчете сопротивления Zпт. В примере расчета токов КЗ это учтено?

2) Из каких источников взяты таблицы? По тексту расчета хочу дать ссылки на источники, чтобы эксперты меньше вопросов задавали.

3) Учтено ли в расчете программы уменьшенное значение Zпт.уд. при применении кабелей с медными жилами или же это нужно учитывать самостоятельно при вводе параметров?

1 Нужно учитывать, видимо я не учел(( Я вообще хочу уйти от Zпт, чтобы ввел тип кабеля, сечений фазы, нуля и получил значение.

2 А.В. Беляев (Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4кВ).

3 Нет, я подумаю как это сделать.

Если у вас имеются другие источники информации, то поделитесь.

Сейчас буду вносить изменения и все это постараюсь учесть. Будет добавлено еще 2 кабеля, т.к. при расчете ВЛ часто бывает по несколько участков разного сечения.

Дмитрий, вы еще ориентируйтесь на пример, который я высылал как бонус.

Чтобы рассчитать ток кз, нужно знать характеристики питающего трансформатора, тип, сечение и длину питающих кабелей. Вам нужно знать кабели, начиная от ТП. На основании этих данных рассчитывается сопротивление цепи "фаза-ноль".

В статье имеются документы, где можно подробно посчитать про расчет.

Если несколько кабелей разного сечения. нужно сопротивление каждого кабеля искать отдельно.

Если предоставите все данные, то посчитаю вам ток кз своей программой, расчет в ней занимает 1мин.

а по формулам можете сказать, какие данные будете подставлять, то что то не догоняю! Завтра скину данные

по видео в таблице расчеты как суммарные сопротивления посчитаны ?

Сопротивление на каждом участке считаете отдельно, затем суммируете.

1. питание от двух трансформаторов

ТП-вводной шкаф медный кабель 5×185 200 v

вводной шкаф-шкаф освещения 5×2,5 15 м

шкаф освещения-удаленный светильник 3×2,5 200 м ( на одной фазе самый удал. светильник 52 по счету)

Uкз =6%, Рк=23,3 кВт, Uвн=6, Uнн=0,4, Sнт=3200 кВА, Zт/3 -не знаю как найти

*****

Б). Методика выполнения аналитических расчетов токов короткого замыкания

к практическим занятиям по дисциплинам:

«Электромагнитные переходные процессы» специальностей

Электроэнергетические системы и сети»

И 140200 «Электроэнергетика»

В предлагаемых методических указаниях рассматриваются методы расчетов коротких замыканий (КЗ) в электроэнергетических системах и системах электроснабжения (ЭСС). Методика расчетов соответствует действующим ГОСТ 27514-93 и РД 153-34.0-20.527-98: «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ».

В первую очередь материал методических указаний ориентирован на подготовку к практическим занятиям по дисциплине: «Электромагнитные переходные процессы» специальностей 140205 «Электроэнергетические системы и сети»и 140200 «Электроэнергетика». Помимо этого материал указаний может быть использован при выполнении расчетов по дисциплине «Переходные процессы в электроэнергетических системах» специальности 140211: трех задач практических занятий студентами дневного обучения и первой задачи контрольной работы студентами заочного обучения.

Методические указания необходимо использовать при курсовом проектировании по дисциплине «Электромагнитные переходные процессы» специальностей 140205.65, 140200 и «Переходные процессы в электроэнергетических системах» специальности 140211.62; расчетно-графической работы по дисциплине «Переходные процессы в электроэнергетических системах» специальности 140211; дипломного проекта; отчетов лабораторного практикума; самостоятельных и исследовательских работ по специальностям 140205, 140200, 140211. В методических указаниях приведены варианты заданий, предназначенные для выполнения названных практических занятий и самостоятельных работ. В процессе работы с методическими указаниями полезно использовать конспект лекций и рекомендуемую литературу.

Составители: доцент Демин Ю.И.

Отв. редактор: доцент Морозова Т.Ф.

Развитие современных электроэнергетических систем (ЭЭС) идет по пути концентрации производства электроэнергии на мощных электростанциях и централизации электроснабжения от общей высоковольтной сети .При этом можно выделить следующие основополагающие тенденции: рост единичных мощностей агрегатов ;рост напряжения высоковольтных электрических сетей; увеличение мощности энергетических объединений. Кроме названных существуют другие тенденции. характеризующие уровень развития электроэнергетических систем. К ним можно отнести. увеличение мощности коммутационных аппаратов ,рост максимальных уровней токов короткого замыкания (КЗ) ,чрезвычайная изношенность силового оборудования и др. Поэтому для обеспечения надежной и эффективной работы энергосистем необходим тщательный анализ переходных процессов, в частности электромагнитных переходных процессов. Наиболее частой причиной возникновения электромагнитных переходных процессов являются КЗ, результаты расчетов и исследований которых составляют базовую часть проекта электрической сети. В предлагаемых методических указаниях приведены: методика расчета электромагнитных переходных процессов, возникающих при КЗ в ЭЭС; справочные данные и варианты заданий, предназначенные для проведения практических и самостоятельных работ. Методика расчетов соответствует ГОСТ 227514-93 и РД 153-34.0-20.527-98. Методический материал может быть полезен как студентам электроэнергетических специальностей, так и инженерно-техническим работникам, производящим соответствующие расчеты.

В электрической трехфазной системе напряжением 110 кВ и выше возможны следующие виды КЗ: трехфазное – К (3) ; двухфазное – К (2) ; двухфазное на землю – К (1.1) ; однофазное на землю – К (1) .

В дальнейшем приняты широко распространенные обозначения индексов для:

Занятие 1. Составление и расчет элементов схем замещения прямой последовательности.

Приведенная методика расчетов КЗ соответствует действующим ГОСТ 27514-93 и РД 153-34.0-20.527-98: «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ», а также законам и правилам электротехники. Успешность проведения расчетов КЗ в ЭЭС в значительной степени зависит от знания систем относительных и именованных единиц, приведения параметров простейших моделей ( схем замещения) элементов сети к точным и усредненным коэффициентам трансформации.

б). Методика выполнения аналитических расчетов токов короткого замыкания

Допущения. При расчетах токов КЗ допускается не учитывать:

1. Сдвиг по фазе ЭДС и изменение частоты вращения роторов синхронных машин, если продолжительность КЗ не превышает 0,5 с;

2. Ток намагничивания силовых трансформаторов и автотрансформаторов;

3. Насыщение магнитных систем электрических машин;

4. Поперечную емкость воздушных линий электропередачи (U=110-220 кВ, если их длина не превышает 200 км, и U=330-600 кВ, если длина не превышает 150 км);

5. Активные сопротивления элементов сети напряжением свыше 35 кВ.

Расчеты токов КЗ производятся с помощью расчетных схем сети, в которые вводятся все участвующие в питании места КЗ источники, а также элементы сети (трансформаторы, линии, реакторы и др.) с учетом их связей как с местом КЗ, так и между собой. Для упрощения проводимых расчетов целесообразно в расчетной схеме все магнитосвязанные цепи заменить одной эквивалентной электрически связанной цепью, т.е. составить схему замещения.

Рд расчет токов короткого замыкания

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *