Ответы на экзаменационные вопросы № 1-30 дисциплины "Переходные процессы в электроэнергетических системах" (Причины возникновения переходных процессов. Распределение и трансформация токов и напряжений при несимметричных КЗ), страница 8

А4.23 Способы ограничения токов КЗ

Максимальный уровень токов к.з. для сетей 35 кВ и выше ограничивается параметрами выключателей, трансформаторов, проводников и др. электроборудования, условиями обеспечения устойчивости энергосистемы, в сетях генераторного напряжения, в сетях собственных нужд и в распределительных сетях 3-20 кВ – параметрам эл. аппаратов и токопроводов, термической стойкостью кабелей, устойчивостью двигательной нагрузки.

Наиболее распространенными и действенными способами ограничения токов к.з. являются: секционирование эл. сетей.; установка токоограничивающих реакторов., широкое использование трансформаторов с расщеплёнными обмотками низшего напряжения.

Секционирование является эффективным способом, который позволяет уменьшить уровень токов к.з. в реальных эл. сетях в 1,5-2 раза.

Реакторы служат для ограничения токов к.з. в мощных установках , а так же позволяют поддерживать на шинах определённый уровень напряжения при повреждениях за реакторами. Реактор представляет собой индуктивную катушку, не имеющую сердечника из магнитного материала, благодаря этому он обладает постоянным индуктивным сопротивлением, не зависящим от протекающего тока. Поддержание более высокого уровня остаточного напряжения благоприятно сказывается на потребителях эл. энергии, питающихся от того же источника, что и повреждённая цепь. С учётом этого в режиме к.з. целесообразно иметь возможно большее значение индуктивного сопротивления, однако по условию работы электроустановки в норм режиме чрезмерно увеличивать сопротивление реактора нельзя из-за одновременного увеличения потери напряжения в реакторе при протекании рабочего тока.

Наибольшее распространение получили бетонные реакторы с алюминиевой обмоткой марки РБ. Применяются так же сдвоенные реакторы.

А4.24 Параметры схем замещения элементов сети для различных режимов (сверхпереходной(СПР), переходной(ПР) и установившийся(УР)) и их определение

Система    Задается 3 способами:

1.  Система бесконечной мощности  . Для этого случая

2.  задается  – мощность короткого замыкания, тогда

3.  задается  и  , тогда

Генератор 

Задается ,  и .  зависит от режима переходного процесса:

1.  УР      – синхронное сопротивление генератора

Тогда

2.  ПР      – переходное сопротивление генератора

Тогда     и 

3.  СПР  – сверхпереходное сопротивление генератора

Тогда   и

 

Двухобмоточный трансформатор                            

Воздушные и кабельные линии                                  

где L – длина линии         Х₀=0.4 Ом/км – для воздушной линии

                                            Х₀=0.08 Ом/км – для кабельной линии

Реактор

если известно Хр%, Uср.н и Iн

если известно Хр(Ом) и  Uср.н.р

 

Нагрузка      

Если нагрузка присоединена в точке кз, то Е=0.9 и Х*б=0.2 ∙ Sб/Sн

Если нагрузка присоединена не в точке кз, то Е=0.85 и Х*б=0.35 ∙ Sб/Sн

Трехобмоточный и автотрансформатор трансформатор

Х*в=0.005*(Uкз вс +Uкз вн – Uкз сн)*Sб/Sн

Х*с=0.005*(Uкз сн +Uкз вс – Uкз вн)*Sб/Sн

Х*н=0.005*(Uкз вн +Uкз сн – Uкз вс)*Sб/Sн

А4.25 Особенности расчета токов КЗ в электроустановках до 1000 В

Установки напряжением до 1кВ характеризуются большой электрической удаленностью относительно источников питания. Это позволяет считать при КЗ в данной сети (Рис. 1) напряжение за трансформатором, питающим эту сеть, неизменным.

Рис. 1

Достоверность расчета токов короткого замыкания в установках до 1000 В зависит от того, насколько точно и полно учитывается сопротивление короткозамкнутой сети. При расчетах наряду с индуктивными сопротивлениями существенную роль играют активные сопротивления элементов схем. Причем для некоторых элементов эти сопротивления могут преобладать.  При таких расчетах необходимо учитывать сопротивления сборных шин, сопротивления контактов, сопротивления катушек, автоматических выключателей, сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока и т.д., которыми пренебрегают в высоковольтных сетях (выше 1 кВ). Так, например сопротивление контактных соединений в практических расчетах принимают  R_ĸ=0,015÷0,03Ом.