Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности - Блантер С.Г.
Скачать (прямая ссылка):
/<2> = і/зЛт7нї (1.41)
При расчетах токов к. з. в распределительных сетях 6— 10 кВ часты случаи, когда активным сопротивлением линий пренебрегать нельзя. Обычно активное сопротивление учитывается, если общее индуктивное сопротивление цепи к. з. превышает активное менее чем в 3 раза.
В тех случаях, когда подстанция присоединяется к системе через понижающий трансформатор относительно небольшой мощности, мощность системы можно принимать равной бесконечности, а сопротивление ее до зажимов трансформатора считать равным нулю. При этом напряжение на стороне высшего напряжения трансформатора при к. з. на вторичной стороне можно считать неизменным, а периодическая слагающая тока к. з. будет иметь неизменное действующее значение в течение всего времени протекания к. з., т. е. I" = 1^==1^
40
Значение силы тока к. з. для такого случая:
где /н — номинальный ток, A; Un— среднее номинальное напряжение, В; е,< и — напряжения к. з. трансформатора соответственно в вольтах и в долях от номинального; zT — сопротивление трансформатора, приведенное ко вторичной обмотке, Ом.
Расчет токов к. з. в сетях напряжением ниже 1 ООО В имеет некоторые особенности. В этом случае необходимо учитывать не только индуктивные, но и активные сопротивления линий, питающих присоединений, небольших участков шин, трансформаторов тока, рубильников, предохранителей и других аппаратов.
Элементы сети напряжением выше 1 ООО В мало влияют на значение тока к. з. за трансформатором, поэтому их можно заменить системой бесконечной мощности и определять ТОК К. 3. по формуле
/" = = = , (1.43)
2
где г — полное сопротивление трансформатора и элементов цепи к. з. на стороне низшего напряжения.
Из-за относительно большого значения активного сопротивления цепи короткого замыкания апериодическая слагающая тока к. з. в сетях с напряжением ниже 1 ООО В затухает быстрее, чем в сетях с напряжением выше 1 ООО В, и ударный коэффициент Ky для первых значительно меньше.
При к. з. на шинах напряжением до 1 ООО В подстанций, питаемых трансформаторами мощностью SH = 630—1 000 кВ - А, можно принимать /Cy= 1,3, при SH^400 кВ-А Ay= 1,2, а при к. з. в удаленных точках сети Ky ~\. Значения индуктивных и активных сопротивлений элементов цепи к. з. в сетях напряжением до 1 ООО В есть в справочных таблицах.
Сети напряжением 0,4 кВ работают с заземленной нейтралью, поэтому кроме трехфазных и двухфазных к. з. важное значение имеют однофазные к. з. на землю.
Ток однофазного к. з.
/<"=-^Ф_, (1.44)
2П + з 2Т
0А_ і
где Un- ф — номинальное фазовое напряжение, равное
= 0,23 кВ; Zn — сопротивление короткозамкнутой петли проводов «фаза—нуль», Ом; -^- 4''—одна треть полного сопротив-
41
ления трехфазного стержневого трансформатора с обмотками, соединенными по схеме «звезда—звездах, при однофазном к. з. на стороне 230 В, приводимая в ПУЭ.
Ограничение тока к. з.
Для уменьшения токов к. з. применяют такие схемы сети и режимы ее работы, при которых суммарное сопротивление сети от генерирующих источников до рассматриваемой точки возможного к. з. было бы достаточно большим. Для этого используют, например, раздельную работу источников энергии (трансформаторов, генераторов) на разъединенные друг от друга в нормальных условиях секции шин. В сетях с напряжением выше 1 ООО В включают специальные индуктивные катушки-реакторы, которые устанавливают на отходящих линиях станций или трансформаторных подстанций, искусственно повышающие сопротивление цепи к. з.
Применение реакторов, кроме снижения силы тока при коротком замыкании на линии за реактором обеспечивает в ряде случаев остаточное напряжение на шинах, достаточное для работы потребителей, питаемых остальными линиями. При к. з. на линии, не имеющей реактора, напряжение на шинах, к которым присоединена эта линия, равное потере напряжения в линии, может быть очень малым. В случае установки реактора остаточное напряжение на шинах, равное сумме потерь напряжения в линии и реакторе, значительно.
Реактор представляет собой катушку, намотанную на основание из немагнитного материала, поэтому его индуктивное сопротивление не зависит от силы тока и отсутствуют потери в стали. Потеря напряжения в реакторе, у которого г»0, в соответствии с формулой (1.24) равна
Дс/ф = Ixs'mqs или \1]ф.м = х.м sin<p (1.45)
при номинальном режиме работы незначительна из-за малого значения ф и сильно возрастает при к. з., когда ф^90°. Потери мощности в обмотках реактора также невелики и составляют 0,2—0,3% от пропускаемой им мощности.
Токоограничивающие установки со стороны высшего напряжения трансформаторов при к. з. в сети низшего напряжения до 1 ООО В малоэффективны, так как сила тока к. з. здесь в основном определяется сопротивлением питающего трансформатора. Для снижения силы тока к. з. в сети напряжением до 1 ООО В снижают единичную мощность трансформаторов, питающих эти сети, так как с уменьшением последней возрастает сопротивление трансформаторов. Единичную мощность трансформаторов со вторичным напряжением 0,4 кВ принимают не более 1 600—2 500 кВ-А.
