Релейка

     Расчет токов КЗ по паспортным данным реакторов и трансформаторов. Во всех примерах, рассмотренных выше, единицей измерения сопротивления отдельных элементов схемы принят Ом. Наряду с этим сопротивления отдельных элементов часто задаются в относительных единицах. Так, например, в отдельных единицах обычно указываются параметры реакторов: они задаются в процентах как относительное значение падения напряжения в реакторе при прохождении в нем номинального тока, Х_р %. Сопротивление реактора, Ом, можно определить по следующему выражению:

 (1.32)

где U_ном и I_ном – номинальные значения напряжения и тока реактора.

        Сопротивление трансформатора также задается в процентах как относительное значение падения напряжения на его обмотках при прохождении тока, равного номинальному, u_к %

    Сопротивление двухобмоточного трансформатора, Ом, можно определить по следующему выражению:

 (1.33)

где Sном – номинальная мощность трансформатора, МВ·А.

      При КЗ за реактором или трансформатором, подключенным к шинам системы неограниченной мощности,

 (1.34)

 (1.35)

где I_ном – номинальный ток соответствующего реактора или трансформатора.

       Пример 1.8. Вычислить максимально возможное значение тока трехфазного КЗ за реактором РБА-6-600-4 (U_ном = 6 кВ, I_ном = 600 А, Х_р = 4 %).

Решение. Поскольку требуется определить максимально возможное значение тока КЗ, считаем, что реактор подключен к шинам системы неограниченной мощности. В соответствии с (1.34):

     Пример 1.9. Определить максимально возможные значения тока и мощности трехфазного КЗ за трансформатором: S_ном = 31,5 МВ·А, U_ВН = 115 кВ, U_НН = 6,3 кВ, u_к = 10,5%.

Решение. Принимая, как и в предыдущем примере, что трансформатор на стороне 115 кВ подключен к шинам системы неограниченной мощности, определим значение тока КЗ.

        Номинальный ток трансформатора на стороне на стороне 6,3 кВ равен:

         По (1.34) находим:

По (1.35) определяем:

       При КЗ за трансформатором с изменяющимся под нагрузкой коэффициентом трансформации ток может изменяться в широких пределах в зависимости от положения регулирующего устройства. Это обстоятельство необходимо учитывать при расчете токов КЗ.

      Пример 1.10. Определить максимальное и минимальное значение тока КЗ при повреждении за трансформатором 115/11 кВ, мощностью 10 МВ·А, подключенным к шинам неизменного напряжения. Известны значения u_к: минимальное – 8,7%; среднее – 10,5% и максимальное – 12,36%. Эти значения отнесены к номинальной мощности трансформатора, а также к соответствующему напряжению – крайних ответвлений и среднего. Для рассматриваемого трансформатора: U_ВН,min = 96,58 кВ;U_ВН,max = 133,42 кВ; U_ВН,ср = 115 кВ.

Решение. Определим сопротивления трансформатора, соответствующие разным коэффициентам трансформации:

        Определим максимальное значение тока КЗ:

         Определим минимальное значение тока КЗ:

      При расчете минимального значения тока КЗ напряжение на стороне высшего напряжения на стороне высшего напряжения принимается равным максимально допустимому для сети 110 кВ.

         В сетях 0,4 кВ, работающих с заземленной нейтралью, необходимо рассчитывать токи КЗ не только при трехфазном, но также и при однофазных КЗ на землю. Значения этих последних зависят не только от параметров питающего трансформатора, но и от схемы соединения его обмоток. Для трансформаторов со схемой соединения обмоток Δ/Υ₀ значение тока в месте однофазного КЗ за трансформатором практически равно току трехфазного КЗ в этой же точке.

    Для трансформаторов со схемой соединения обмоток Υ/ Υ₀ ток в месте однофазного КЗ за трансформатором значительно меньше тока при трехфазном КЗ в этой же точке.

      Ток однофазного металлического КЗ за трансформатором со схемой соединения Υ/ Υ₀, А, можно определить по следующей формуле:

 (1.36)

где U_ф = 230 В – фазное напряжение для сети 0,4 кВ; Z_тр – полное сопротивление трансформатора с соединением обмоток Υ/ Υ₀ при однофазном КЗ на стороне 0,4 кВ, Ом, отнесенное к напряжению 0,4 кВ.

       Существенное влияние на ток КЗ в сетях 0,4 кВ может оказать переходное сопротивление в месте повреждения; это влияние сильнее при повреждениях за сравнительно мощными трансформаторами (1600 – 2500 кВ·А). Значение переходного сопротивления при этом принимается порядка 0,15 мОм. При повреждениях за маломощными трансформаторами (например, 160 кВ·А) влиянием переходного сопротивления можно пренебречь.

         перейти к началу статьи...

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое переходной процесс и установившийся режим?

2. Дайте определение начального, ударного и полного тока КЗ.

3. По какому выражению определяется ток КЗ при питании от системы неограниченной мощности.

4. Что называется системой неограниченной мощности?

5. По какому выражению рассчитывается остаточное напряжение.

6. Что необходимо для расчета токов КЗ и напряжений в разветвленной сети?

7. Как переводится сопротивление с относительных единиц (%) в Ом’ы.

8. От чего зависят токи КЗ в сетях 0,4 кВ.