Лекция №5
Тема 2.2. Расчет несимметричных ткз.
Как показывает статистика, чаще других возникают однофазные или двухфазные короткие замыкания, т.е. несимметричные. Поэтому наряду с необходимостью знать максимальное значение тока, которое имеет место при трехфазном замыкании, нужны значения тока к.з. при одно- и двухфазном к.з. (для релейной защиты).
В основу расчета положен известный метод симметричных составляющих. Он состоит в замене 3-х несимметричных величин тремя системами, каждая из которых состоит из 3-х симметричных величин.
а) Допустим известны А1 А2 А0
б) Если известны 3 вектора несимметричной составляющей, то их можно разложить на симметричные.
Составляются схемы замещения для прямой, обратной и нулевой последовательности (рис. 1).
Рис. 1
Для прямой последовательности результирующее сопротивление цепи представляет собой сопротивление протеканию трехфазного тока:
,
для обратной можно записать:
,
а для нулевой – сопротивление существенно больше и определяется конкретной схемой.
Кроме того, надо
иметь ввиду, что ток нулевой
последовательности как бы разветвляется
по трем фазам проводов, а возвращается
через землю со значением
.
В практических
расчетах принято определять ток к.з.
любого вида через значение тока к.з.
прямой последовательности
путем умножения на коэффициент
,
зависящий от вида к.з.
Значения этого коэффициента таковы:
Трехфазное к.з.
Двухфазное к.з.
Однофазное к.з.
При этом надо
учитывать, что значение тока к.з. прямой
последовательности
в приведенной выше формуле изменяется
от результирующего сопротивления
в зависимости от вида к.з.:
,
а именно:
,
(т.к.
),
.
Там же можно найти значения сопротивлений обратной и нулевой последовательности для различных элементов сети.
Лекция № 6
Тема 2.3. Методы ограничения токов короткого замыкания.
С увеличением мощности питающих систем увеличиваются и значения токов к.з. а уровень токов к.з. во многих случаях является определяющим условием выбора сечения шин, проводов, кабелей, а также коммутационной аппаратуры.
Заметим сначала, что существует 3 принципиально отличных друг от друга метода ограничения токов к.з.:, введение в цепь дополнительного сопротивления и применение быстродействующей коммутационной аппаратуры. На рис. 1 представлен весь спектр методов и средств ограничения токов к.з., а также области их применения. Здесь речь идет о трехфазных токах к.з. Что касается ограничения однофазных токов к.з., то в системах напряжением 110 кВ и выше широко применяется метод выборочного разземления нейтралей трансформаторов на некоторых подстанциях.
Из всего набора способов ограничения токов к.з. самым универсальным является применение реакторов. Наряду с обычными реакторами все большее применение находят так называемые управляемые реакторы со стальными сердечниками с возможностью их подмагничивания с целью регулирования.
Рассмотрим принцип работы такого реактора.
На рис. 2 показана схема токоограничивающего реактора с продольным подмагничиванием.
Рис. 2
В нормальном режиме, когда магнитопровод немного насыщен, его сопротивление мало (это соответствует точке А на рис. 3).
Рис. 3
При к.з. магнитопровод реактора полностью размагничивается и его сопротивление возрастает (точка В). У обычного же реактора (без магнитопровода) сопротивление остается постоянным, не зависимым от величины тока, проходящего через него.
На ГПП промышленных предприятий и городов при мощности трансформаторов 25 МВА и выше для ограничения токов к.з. применяется менее дорогой способ – расщепление вторичных обмоток трансформаторов.
Но самым дешевым, можно сказать «ничего не стоящим», методом ограничения токов к.з. в таких сетях является разделение сети, т.е. отказ от параллельной работы трансформаторов и ЛЭП. Однако надо помнить, что любое введение дополнительного сопротивления в цепь ограничивает мощность питающей системы, а следовательно, отрицательно сказывается на показателях качества эл. энергии.
Если всё – таки надо устанавливать реактор, необходимо правильно выбрать его реактивность. Методика его выбора заключается в следующем:
Определяем результирующее сопротивление в о.е.
,
где
-
суммарное сопротивление цепи при
отсутствии реактора, которое считается
известным,
-
результирующее сопротивление при
заданном токе отключения выключателя
,
Определяем
,
(это вытекает из
известной формулы
).
Определяем
:
.
Если окажется, что
,
то реактор нужен.
Если же
,
т.е.
окажется со знаком “ - ”, то реактор не
нужен.
Сопротивление реактора в % (именно так указывает завод – изготовитель):
,
[%]
или в Омах:
,
[Ом].
Если расчет токов К.З. произведен в именованных единицах, то
