Методичні вказівки до виконання роботи. Щоб досягти високої надійності електропостачання, при проектуванні і в процесі експлуатації електроустановок виконують ряд розрахунків

Щоб досягти високої надійності електропостачання, при проектуванні і в процесі експлуатації електроустановок виконують ряд розрахунків, які при мінімальних затратах забезпечують оптимальні параметри як у нормальному, так і в аварійному режимі. Серед них важливу роль відіграють розрахунки процесу короткого замикання.

Ось неповний перелік процесів, для яких потрібні розрахунки струму короткого замикання:

- вибір схеми електричних з'єднань;

- вибір проводів, кабелів, шин і електричних апаратів;

- аналіз роботи споживачів в аварійних режимах;

- проектування і налагодження релейного захисту;

- перевірка стійкості енергосистеми;

- вибір характеристик розрядників.

Сучасні схеми електропостачання дуже розгалужені і мають кілька джерел живлення. Точний розрахунок процесу короткого замикання для них складний і трудомісткий. Тому частіше користуються спрощеними методами розрахунку, які, про те, забезпечують достатню для вирішення практичних задач точність розрахунків.

Основними припущеннями, спільними для більшості практичних методів розрахунку процесу короткого замикання, є:

- симетричність трифазної системи;

- номінальна потужність споживачів у момент перед коротким замиканням;

- припущення, що зсуву між роторами генераторів немає;

- нехтування ємністю всіх елементів і намагнічувальними струмами трансформаторів;

- відсутність насичення магнітних систем, що дає можливість використати принцип накладання;

- не враховують активні опор генераторів, а активні опори трансформаторів враховують лише при їх потужності до 400 кВА.

При обчисленні струмів короткого замикання перш за все, залежно від вимог практичної задачі, вибирають розрахункові умови - розрахункову схему, вид і місцезнаходження точки короткого замикання. Розрахункову схему беруть в однолінійному зображенні з нанесенням елементів мережі, зв'язку між ними і точкою короткого замикання. Якщо в розрахункову схему входять дуже потужні джерела живлення (енергосистеми), їх можна замінити джерелами необмеженої потужності.

Користуючись розрахунковою схемою, складають схему заміщення. На цій схемі позначають опори (еквівалентні) всіх елементів, а для джерела живлення, крім цього, - е.р.с. У схему заміщення не вводять елементи розрахункової схеми, по яких не проходить струм короткого замикання. Напруги всіх елементів, крім реакторів, беруть такими, що дорівнюють середній номінальній напрузі ступеня: 787; 525; 345; 230; 115; 37; 10,5 кВ.

При розрахунках у відносних одиницях всі величини визначають у частинах від базисних величин, узятих за одиницю вимірювання, причому базисні величини можна вибирати довільно.

Якщо - базисні величини, то напруга, струм, потужність і опір у відносних одиницях будуть:

Індекс "б" показує, що величина зведена до базисних умов, а зірочка "*" свідчить, що її подано у відносних одиницях.

Розглянемо конкретний приклад по визначенню струмів короткого замикання в мережах напругою понад 1 кВ методом відносних одиниць.

Приклад 12. Для розрахункової схеми, наведеної на рисунку 12.1, визначити струми дво- і трифазного к. з., а також потужність трифазних коротких замикань в розрахункових точках К_ь К₂, і К₃ методом відносних одиниць. Вихідні дані вказані на розрахунковій схемі мережі електропостачання.

Рис. 12.1. Розрахункова схема мережі електропостачання.

Розв*язання

По розрахунковій схемі електропостачання складаємо схему заміщення (рис. 12.2), замінюючи всі елементи еквівалентними опорами. Активним опором енергосистеми нехтуємо, так як воно дуже мале.

Рис. 12.2. Схема заміщення.

Розрахунок ведемо у відносних одиницях. Приймаємо: - базисну величину потужності S_б= 100 MB-А; - базисну напругу в точці К₁ – U_б1= 37 кВ; в точках К₂ і К₃-U_б2= 10,5 кВ.

Визначаємо відносні базисні опори елементів схеми. Реактивний опір енергосистеми, зведений до базисних умов:

Реактивний опір лінії напругою 35 кВ:

Активний опір лінії напругою 35 кВ:

Реактивний опір трансформатора напругою 35/10 кВ (U_K.₃= 6,5%; див. додаток 19):

Реактивний опір лінії напругою 10 кВ:

Активний опір лінії напругою 10 кВ:

Визначаємо результуючі еквівалентні опори до розрахункових точок короткого замикання електричної мережі.

Результуючі опори до точки короткого замикання К ,:

Результуючі опори до точки короткого замикання К₂:

Результуючі опори до точки короткого замикання К₃:

Визначаємо базисні струми в розрахункових точках короткого замикання за формулою:

В точці К₁,:

В точках К₂ і К₃:

Визначаємо трифазні струми короткого замикання за формулою:

В точці К,:

В точці К₂:

В точці К₃:

Визначаємо двофазні струми короткого замикання за формулою:

Визначаємо потужності трифазного короткого замикання в розрахункових точках за формулою:

Таблиця 12.1. Варіанти завдань до практичної роботи №12

Варі-ант	Потужність к.з.,	Потужність трансформатора, кВА	Лінія l1	Марка проводів лінії l1	Лінія l2	Маркапроводів лінії l2
довжина, км	Dcp,м	довжина, км	Dcp,м
				3,0 3,25 3,5 3,0 3,25 3,5 3,0 3,25 3,5 3,0 3,25 3,5 3,0 3,253,5 3,0 3,25 3,5 3,0 3,25 3,5 3,0 3,25 3,5 3,0 3,25 3,5 3,0 3,25 3,5	АЖ 35 АС 50 АН 50 АС 70 АН 70 АС 70 All 50 АС 50 АС 35 АЖ 50 АН 70 АЖ 35 АС 35 АС 50 АС 95 All 50 АЖ 50 АС 70 АС 95 All 70 АС 70 АС 50 АС 95 АЖ 35 АН 50 АС 50 АС 35 АН 70 АС 50 АЖ 70		1,5 1,0 1,25 1,5 1,0 1,25 1,5 1,0 1,25 1,5 1,0 1,25 1,5 1,0 1,25 1,5 1,0 1,25 1,5 1,0 1,25 1,5 1,0 1,25 1,5 1,0 1,25 1,5 1,0 1,25	Ап 50 АН 50 АН 50 АЖ 50 Aп 35 AН 35 АН 35 АЖ 35 АС 35 Ап 35 АС 35 АН 35 АС 50 АН 50 АС 50 Ап 50 АС 35 Ап 35 АЖ 35 Ап 35 АС 50 АЖ 50 Ап 50 Ап 50 АЖ 35 АС 35 Ап 35 Ап 50 АЖ 50 АС 50

Питання для самоконтролю

І.Які причини виникнення коротких замикань?

2. Які є види коротких замикань?

3. Як діють короткі замикання на електричні установки?

4. Що називається ударним струмом короткого замикання?

5. Які особливості системи відносних одиниць?

6. У чому полягає особливість розрахунку струмів короткого замикання від джерел з необмеженою потужністю?

Поиск по сайту: