Файл: Гессен В.Ю. Защита сельских электрических сетей от аварий.pdf

ках можно упростить вычислительную работу. Полное сопротивление цепи короткого замыкания (z) с известным приближением рассчитывают, пользуясь величинами пол­ ных сопротивлений участков схемы. Д л я последовательно включенных участков эквивалентное полное сопротивле­ ние определяют сложением полных сопротивлений каж­ дого участка; для параллельно включенных участков — по формуле:

—ЧЛ-Ч '

а если обе ветви одинаковы:

чем больше различие в соотношении между активной и реактивной составляющей у каждого участка схемы. При определении сопротивления цепи короткого замы­ кания, состоящей из участков с одинаковым соотноше­ нием между активной и реактивной составляющей со­ противления, погрешность равна нулю; в практических случаях погрешность может доходить до 20—30%.

(рис. 10). Марки проводов, длины участков, мощности и номинальные напряжения трансформаторов, а также средние рабочие напряжения указаны на схеме. Соста­ вим эквивалентную схему замещения и найдем сопро­ тивления отдельных участков.

Активные сопротивления одного километра алюминие­ вых и сталеалюминиевых проводов принимаем по спра­ вочным данным (приложение 1), внешние индуктивные со­

Рис. 10. Схемы к. з. радиальной распределительной сети 10 кВ:

а — расчетная схема, б — эквивалентная схема замещения .

сопротивление и внутреннее индуктивное сопротивление стальных проводов принимаем по средним значениям (табл. 1). Умножив соответствующие величины сопро­ тивлений на километр длины провода, полученные по справочным данным, на длину каждого участка линии, определим сопротивления.

Чтобы определить сопротивление цепи короткого за­ мыкания, необходимо привести к одной ступени напряже-

34

ния сопротивления всех участков рассматриваемой сети. Приведем сопротивления ВЛ 110 кВ и ВЛ 35 кВ к сту­ пени напряжения 10 кВ:

г1 = л;1 0 = 21 .(10,5 : 115)2 = 0,18 Ом,

торов необходимо знать напряжение короткого замыка­ ния (ек, %) и потери короткого замыкания (АЯ„, кВт). Эти данные приведены в стандартах на трансформаторы, в каталогах и указываются на щитке трансформатора.

приняты по приложению 3. Чтобы сопротивление было приведено к той ступени напряжения, где вычисляется

включены параллельно, поэтому сопротивления соответ­ ствующего участка эквивалентной схемы замещения (рис. 10, б) вдвое меньше, чем соответствующие сопро­ тивления трансформатора.

Сумма активных сопротивлений от генерирующего источника до точки Кг — 35,05 Ом, сумма индуктивных — 22,32 Ом.

35

Полное сопротивление цепи короткого замыкания до точки Кг составит:

2 = |/35,05= + 22,32== 41,6 Ом'

и ток к. з.:

Если не учитывать сопротивлений ВЛ ПО, трансфор­ маторов 110 кВ и ВЛ 35 кВ, т. е. первых трех элементов схемы замещения, результат практически не изменится. Действительно, полное сопротивление окажется:

г= У 33,68=4-20,08= =39 Ом

пток к. з. будет равен 155 А.

При к. з. на шинах 10 кВ трансформатора 35/10 кВ (точка Ко) сопротивление цепи к. з. будет слагаться из первых четырех элементов. Индуктивное сопротивление цепи к. з.: х = 9,32 Ом, активное — г = 2,65 Ом. При таком соотношении между индуктивным и активным со­ противлениями (активное составляет менее одной трети индуктивного) активным сопротивлением можно пренеб-

отказ от учета сопротивлений ВЛ 35, ВЛ 110 и трансфор­

35 кВ (четвертого элемента). В рассматриваемом примере

ление всей цепи короткого замыкания: активная соста­ вляющая — 62,55 Ом, реактивная — 37,3 Ом, полное сопротивление — 73 Ом. При этом ток короткого за­ мыкания /Ц' = 83 А. Если не учитывать сопротивления трансформатора 35 кВ и всех элементов системы, вклю­ ченных перед ним, — получим / к ' = 92 А, что отличается от предыдущего на 11% . В расчетах токов к. з. такую погрешность можно допустить.

Покажем, что вычисление тока короткого замыкания по полным сопротивлениям не приведет к значительной

36

ошибке. Действительно, для ВЛ ПО кВ и трансформа­ торов можно пренебречь активным сопротивлением; у ВЛ 10 кВ с алюминиевыми проводами активное сопротивле­ ние почти в три раза больше индуктивного, значит, пос­

учитывая обе составляющие. Д л я ВЛ 35 кВ z = 1,49 Ом, для участка ВЛ 10 кВ длиной 0,5 км со стальными про­

чем при расчете по активным и реактивным сопротивле­ ниям, взятым в отдельности. Рассмотренный способ поз­ воляет значительно облегчить вычислительную работу и дает приемлемый результат в тех случаях, когда тре­ буется приблизительный результат.

Величина тока короткого замыкания, вычисленная в примере, представляет собой действующее значение, которым характеризуется в основном термическое дей­ ствие тока к. з. При возникновении короткого замыка­ ния происходит переходный процесс, обеспечивающий кратковременный бросок тока в первый полупериод короткого замыкания. Наибольшее мгновенное значение тока к. з. t y , которое называют ударным током, опреде­ ляет величину электродинамических усилий, действую­

где р — ударный коэффициент.

В практических расчетах для сельских электрических сетей ударный коэффициент принимают различным в за­ висимости от условий питания сети. Когда питание сель­ ской сети осуществляется от мощной районной энерго­ системы, для расчетов токов к. з. на шинах 10 кВ под­ станций с высшим напряжением 110 кВ считают р =•

=1,8. Если рассчитывают токи к. з. на шинах 10 кВ

37