§14 Расчет токов кз в системе собственных нужд электростанции

При к.з. в системе собственных нужд существенное влияние на характер процесса и ток оказывают группы электродвигателей, включенных вблизи места повреждения. Для привода механизмов собственных нужд применяют в основном асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. При близком к.з. напряжение на выводах двигателей оказывается меньше их ЭДС. Двигатели переходят в режим генератора, посылающего ток в место повреждения. Синхронные двигатели при их наличии так же подпитывают место к.з.

Составляющую тока к.з. от двигателей необходимо учитывать при проверке аппаратов и проводников распределительных устройств собственных нужд, а также при расчете уставок релейной защиты оборудования 3-6 кВ. Для указанных целей необходимо знать начальное значение периодической составляющей, ударный ток, значения периодической и апериодической составляющих тока к.з. в момент размыкания контактов выключателей.

В общем случае к секциям собственных нужд электрических станций подключается большой количество двигателей разных типов и мощностей. При оценке результирующего влияния всех двигателей на ток к.з. в месте повреждения целесообразно все двигатели заменить одним эквивалентным. Рекомендуются следующие параметры эквивалентного двигателя: /3/

Коэффициент полезного действия : 0,94

Коэффициент мощности : 0,87

Постоянная времени периодической составляющей тока ,с: 0,07

Постоянная времени апериодической составляющей тока ,с: 0,04

Ударный коэффициент : 1,65

Порядок расчета токов к.з. в системе собственных нужд электростанции:

• Составить расчетную схему, принимая во внимание лишь те двигатели, которые имеют с местом к.з. прямую электрическую связь.

• Составить схему замещения для определения тока к.з. от внешних источников (системы) и обычным способом рассчитать начальное значение периодической составляющей .

• Определить суммарную номинальную мощность всех двигателей собственных нужд, электрически связанных с местом к.з., и начальное значение периодической составляющей тока от двигателей:

,

где – кратность пускового тока двигателя, – номинальное междуфазное напряжение двигателей.

• Найти начальное значение периодической составляющей полного тока к.з.

.

• Вычислить периодическую составляющую тока к.з. к моменту (считаем незатухающим):

.

• Определить апериодическую составляющую тока к.з. к моменту :

.

• Найти ударный ток к.з.:

.

При расчете токов к.з. на секции, питаемой через резервный трансформатор, должны учитываться двигатели, присоединенные непосредственно к шинам данной секции и к другим секциям, связанным с расчетной через магистрали резервного питания.

Если точный состав двигателей неизвестен, то для приближенных оценок принимают при питании от рабочего трансформатора

,

а при питании от резервного трансформатора

,

где – номинальная мощность рабочего трансформатора собственных нужд, – мощность пускорезервного трансформатора собственных нужд. Если трансформаторы имеют расщепленную обмотку низшего напряжения, то мощности, полученные из предыдущих выражений, необходимо уменьшить в два раза, то есть учитывать двигатели, подключенные к данной обмотке низшего напряжения.