Определение токов короткого замыкания для выбора выключателей
Общие указания
В условиях к. з. выключатели проверяют на электродинамическую устойчивость, отключающую способность и термическую устойчивость. В соответствии с ГОСТ 687-70 для выбора выключателей необходимо иметь следующие расчетные токи к. з.: начальный периодический ток
(или сверхпереходный ток), ударный ток , периодический и апериодический отключаемые токи к моменту размыкания дугогасительных контактов выключателя (момент τ). Может быть также определена расчетная мощность отключения .
Определение начального периодического тока и ударного тока рассмотрено в разделе. Методика расчета отключаемых токов зависит от положения расчетной точки к. з. в схеме электрической системы. Как и при определении ударного тока, следует различать три характерных случая: 1) удаленное к. з.; 2) к. з. вблизи генераторов или синхронных компенсаторов; 3) к. з. вблизи узла нагрузки с мощными двигателями.
Расчет периодической составляющей отключаемого тока
1. При удаленном к. з. периодический ток принимают незатухающим и равным сверхпереходному току:
2. При к. з. вблизи генератора или синхронного компенсатора к моменту размыкания цепи выключателем периодический ток синхронной машины заметно затухает. Ток от удаленных источников питания (системы) можно принимать незатухающим. Периодическую составляющую отключаемого тока определяют по выражению
где
— суммарный периодический ток генераторов (синхронных компенсаторов) в момент τ; — периодический ток от системы.
Для определения тока следует использовать расчетные кривые рис. 38-12 и 38-13 для генераторов мощностью до 100 МВт, а для мощных генераторов и синхронных компенсаторов — кривые рис. 38-18-38-20.
3. При к. з. вблизи шин 3-10 кВ, к которым подключены мощные двигатели, надо учитывать ток подпитки от двигателей в момент отключения выключателя.
Расчетный периодический ток в этом случае равен
где
— периодический незатухающий ток от системы; — периодический ток в момент отключения к.
з. (момент τ) от единичного двигателя или группы двигателей. Определение тока см. раздел.
Расчет апериодической составляющей отключаемого тока
1. При удаленном к. з. принимают, что апериодический ток затухает по экспоненте с постоянной времени
(см. определение ударного тока в разделе).
Апериодический ток к моменту отключения будет равен:
где
— суммарный сверхпереходный ток в месте к. з.
2. При к. з. вблизи синхронной машины (генератор или синхронный компенсатор) следует учитывать, что составляющие апериодического тока от ближайших генераторов и удаленных источников (система) затухают с разными постоянными времени в соответствии с параметрами х, r цепей. При нескольких генераторах (синхронных компенсаторах) апериодический ток в месте к. з. в момент τ можно представить суммой:
где
— сумма апериодических токов генераторов к моменту отключения; г’атс — то же от системы.
Но
тогда окончательно получим апериодический ток для места к. з.:
где
— постоянные времени апериодического тока цепи генератора и системы соответственно.
3. Определение апериодической составляющей отключаемого тока вблизи группы мощных двигателей проводят также с учетом различия постоянных времени для цепи системы и двигателя.
Апериодический ток в месте повреждения можно представить суммой:
или
где
— постоянная времени для апериодического тока двигателей (см. раздел).
Расчетная мощность отключения
Расчетная мощность отключения 50ткл.расч используется при выборе выключателя по отключающей способности.
Мощность отключения определяют для момента τ по значению периодической составляющей тока трехфазного к. з.
и номинальному междуфазному напряжению установки :
Лучший ответ по мнению автора | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
При каком внешнем сопротивления ток в цепи будет равен 0,5A – вопрос №1384311
| |||||||||||||||||
02.15
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука
| Похожие вопросы |
Сколько существует четырехзначных чисел, сумма цифр которых равна 7, а разность суммы двух последних цифр и суммы двух первых цифр равна 3?
Игральную кость с шестью гранями бросают дважды.
Найти вероятность того,что наибольшее из двух выпавших чисел
В среднем за день во время конференции расходуется 80пакетиков чая. Конференция длиться 8дней . В пачке чая 50 пакетиков. Какого наименьшего количества пачек чая хватит на все дни
В треугольнике АВС медианы АА1…
Решено
Замените буквы на цифры так чтобы получилось верное равенство. АБВГД+А=ДДДДД Чему равна сумма чисел А Б В Г Д?
Пользуйтесь нашим приложением
Что такое уровень короткого замыкания?
7 сентября 2020 г. – Объяснение электричества
Как Оператор системы электроснабжения, мы обеспечиваем сбалансированность спроса и предложения, а также безопасную и надежную передачу электроэнергии по сети.
Для этого нам нужно управлять ключевыми свойствами электричества, такими как частота или напряжение.
Еще одним важным параметром является Уровень короткого замыкания (SCL) . Но что это такое и почему это важно?
Уровень короткого замыкания — это величина тока, протекающего в системе во время неисправности. Эти неисправности могут быть вызваны ударом молнии, погодными условиями или отказом оборудования. Во время КЗ в системе видно прямое соединение с землей и в нее течет ток от всех источников. SCL жизненно важен во время такой неисправности, поскольку он помогает нам поддерживать напряжение в системе.
Чем сильнее ток, тем мощнее система
Если возникнут помехи, более мощная система быстро их погасит. Это точно так же, как прочный мост с усиленными соединениями будет шататься, но быстро осядет под действием силы. Если мы используем систему с низким SCL, восстановление после сбоя может занять больше времени.
Почему SCL ниже, чем раньше? Большая угольная и газовая генерация создает в пять раз больше тока повреждения по сравнению с ветровой и солнечной энергетикой.
Генерация мощностью 100 МВт обеспечит уровень короткого замыкания в районе 500-700 МВА. Ветряные электростанции ограничены номиналом их электронного компонента, поэтому тот же уровень генерации может обеспечить только около 100 МВА SCL.
В этом году мы наблюдали длительные периоды безугольной выработки электроэнергии из-за низкого спроса. Более высокая доля нашей генерации приходится на возобновляемую генерацию, что, как мы указывали выше, означает, что в системе меньше SCL. В свою очередь, небольшое количество SCL может создать для нас проблемы с работоспособностью.
Причина этого в том, что при низком уровне SCL любое изменение напряжения вызывает большее возмущение, которое распространяется дальше. Если оставить их без внимания, эти помехи могут отключить генерацию или сделать всю систему нестабильной, что может привести к повреждению оборудования.
Аналогичным образом, если значение SCL слишком низкое, наша сетевая защита, которая размыкает цепь для защиты, может пропустить ошибку и оставить сеть в небезопасном и нестабильном состоянии.
Это не проблема, поскольку у нас есть опыт безопасного управления энергосистемой с низким SCL.
Традиционно у нас был необходимый уровень SCL от всей генерации, которая работает для обеспечения энергетических потребностей страны. Поскольку сейчас мы наблюдаем нехватку SCL в некоторых областях, нам необходимо пополнить наш SCL из других источников и искусственно внедрить SCL в сеть.
В ESO мы работаем над этим в рамках нашего проекта NOA Stability Pathfinder. Мы определили области сети, где требуется дополнительная поддержка, и мы обращаемся к владельцам передачи и коммерческим сторонам, чтобы предоставить нам дополнительные возможности для подачи тока в систему.
Мы также работаем над рабочей группой по формированию сетки и рынком стабильности будущего, чтобы обеспечить удовлетворение этих потребностей.
Часть решений, вероятно, будет включать синхронные конденсаторы. Они похожи на традиционные генераторы угля или газа, но мы просто получим поддержку SCL без энергии и без необходимости сжигать топливо, выделяющее CO2.
Другим более инновационным решением, которое мы изучаем, является SCL и поддержка стабильности от ветра, солнца и аккумуляторов через новую технологию формирования сетки. Проект создан для того, чтобы позволить всем технологиям и поставщикам конкурировать за внедрение инноваций и получение нужного уровня SCL по минимальной цене.
SCL — это лишь одна из наших будущих задач по обеспечению работоспособности, и мы прилагаем все усилия, чтобы определить и решить их, продвигаясь к нашей цели — к 2025 году с нулевым выбросом углерода.
Что такое ток короткого замыкания? Определение и значение
Ток короткого замыкания — это электрический ток при данном коротком замыкании [этот термин определен в IEC 60050-195-2021]. Такое же определение термина дано в другой части Международного электротехнического словаря (IEV), IEC 60050-826.
Британский стандарт BS 7671 определяет термин «ток короткого замыкания» аналогично тому, как он определяется в IEC 60050-826:1982: перегрузка по току в результате короткого замыкания с пренебрежимо малым полным сопротивлением между проводниками под напряжением, имеющими разность потенциалов при нормальных условиях эксплуатации.
.
Ток короткого замыкания Значение
Ток короткого замыкания — это разновидность перегрузки по току. В отличие от тока перегрузки ток короткого замыкания обычно возникает в условиях неисправности, когда нарушена изоляция каких-либо проводящих частей, находящихся под разным электрическим потенциалом, и между ними возникает электрический контакт с пренебрежимо малым импедансом.
В условиях неисправности возможно также короткое замыкание частей под напряжением на открытые и посторонние проводящие части, которые в электроустановках зданий с типами заземления системы TN-S, TN-C-S и TN-C имеют электрическое соединение с заземленная нейтраль источника питания.
Токи замыкания на землю в сетях TN, протекающие через фазные проводники и защитные или PEN-проводники, будут сравнимы с однофазными токами короткого замыкания, протекающими через фазные проводники и нейтральные или PEN-проводники.
Ток короткого замыкания может возникать и в нормальных условиях, при отсутствии неисправности, при неправильном соединении токопроводящих частей с разным электрическим потенциалом при монтаже и эксплуатации электроустановки здания.
Если выполнено неправильное электрическое соединение, например, между фазным и нейтральным проводниками цепи, при включении цепи через оба проводника будет протекать однофазный ток короткого замыкания.
Значение тока короткого замыкания
Значение тока короткого замыкания может во много раз (на несколько порядков) превышать значение тока перегрузки и тем более значение номинального тока.Даже кратковременное его воздействие на некоторые элементы электроустановок зданий может вызвать их механическое разрушение, перегрев, возгорание и, как следствие, вызвать пожар в здании. Поэтому электрооборудование в электроустановках зданий, в первую очередь проводники электрических цепей, должно быть надежно защищено от токов короткого замыкания с помощью устройств максимальной токовой защиты — автоматических выключателей и плавких предохранителей.
Токи короткого замыкания определяются при проектировании электроустановок зданий и учитываются при выборе характеристик электрооборудования.
