Расчет ударного тока КЗ в сети свыше 1 кВ

В данной статье речь пойдет о вычислении ударного тока к.з. в сети свыше 1 кв, согласно РД 153-34.0-20.527-98.

При выборе аппаратов и проводников учитывают ударный ток к.з. наступающий через 0,01 с с момента возникновения короткого замыкания.

Ударным током (iуд.) принято называть наибольшее возможное мгновенное значение тока к.з (см. рис.5 [Л1, с.11]).

Расчет ударного тока к.з. для схемы с последовательным включением элементов

Для схем с последовательным включением элементов ударный ток к.з. определяется по выражению 5.16 [Л3, с.48]:

где:

• Iп.о – начальное значение апериодической слагающей трехфазного тока к.з.
• Kуд – ударный коэффициент для времени t = 0,01 с, определяется по одной из следующих выражений 5.17 – 5.19 [Л3, с.48]:

Если же Xэк/Rэк > 5, допускается определять ударный коэффициент по выражению 5.20 [Л3, с.48]:

Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к. з, определяется по выражению 65 [Л1, с.9 и 74] и по выражению 5.11 [Л3, с.46]:

где:

• Хэк и Rэк – соответственно суммарное индуктивное и активное сопротивления схемы от источника питания до места к.з.
• ω = 2πf = 2*3,14*50 = 314 – угловая частота (f = 50 Гц – частота сети).

Для ориентировочных расчетов значение Та можно определять по таблице 3.8 [Л2, с.150].

Расчет ударного тока к.з. для схемы с разветвленным включением элементов

Для схем с разветвленным включением элементов, ударный ток к.з. определяется по такой же формуле 5.16 как и при схеме с последовательном включении элементов:

Ударный коэффициент определяется по следующим выражениеям 5.17а – 5.18а [Л3, с.46]:

При Xэк/Rэк > 5, ударный коэффициент определяется по аналогичной формуле как и при схеме с последовательным включением элементов:

где: Та.эк – эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з, определяется по выражению 67 [Л1, с. 9 и 74] и по выражению 5.13 [Л3, с.47]:

где:

Хэк и Rэк – соответственно суммраное индуктивное и активное сопротивления, полученные из схемы замещения, составленной из индуктивных и активных сопротивлений, поочередным исключением из нее сначала всех активных, а затем всех индуктивных сопротивлений.

Для схемы последовательного включения так и для схемы разветвленного включения согласно п.5.3.3 [Л3, с. 45].

При определении Та (Та.эк) необходимо учитывать, что синхронные машины вводяться в расчетную схему индуктивным сопротивлением обратной последовательности – Х2(ном) и сопротивлением обмотки статора при нормальной рабочей температуре – Rа.

Для асинхронных двигателей учитывается индуктивное сопротивлением обратной последовательности – Х2(ном) равное сверхпереходному индуктивному сопротивлению Х”.

Сверхпереходное сопротивление электродвигателя и сверхпереходное ЭДС междуфазное в относительных единицах, можно определить по таблице 5.2 [Л4, с.14]:

Соотношения x/r для различных элементов сети приведены ниже [Л1, с. 75].

Расчет ударного тока к.з. с учетом влияния синхронных и асинхронных электродвигателей

Согласно п.5.6.3 [Л3, с.54] ударный ток к.з. от синхронных и асинхронных электродвигателей определяется по выражению 5.16 [Л3, с.48]:

где: Kуд – ударный коэффициент цепи двигателя, определяется согласно гл. 5.6 [Л3, с.54] и таблиц 2.74 — 2.75 [Л5].

Также для ориентировочных расчетов ударный коэффициент для двигателей, связанных непосредственно с местом кз через линейные реакторы или кабельные линии можно определить согласно таблицы 6.3 (стр.213) типовой работы №192713.0000036.02955.000АЭ.01 «Релейная защита элементов сети собственных нужд 6,3 и 0,4 кВ электростанций с турбогенераторами» Атомэнергопроект.

Данные двигатели объединяются в один эквивалентный двигатель суммарной мощности ΣРном.дв., со средними расчетными параметрами, значения которых приведены в таблице 6.3.

Литература:

1. Беляев А.В. Как рассчитать ток короткого замыкания. Учебное пособие. 1983 г.
2. Электрооборудование станций и подстанций. Второе издание. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. 1980 г.
3. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования — РД 153-34.0-20.527-98.
4. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты. Учебное пособие. Часть первая. И.Л.Небрат 1996 г.
5. Справочная книга электрика. Григорьева В.И. 2004г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Поделиться в социальных сетях

Апериодическая составляющая тока короткого замыкания

При наступлении режима КЗ постоянные токовые величины подвергаются существенным изменениям. В самое первое мгновение появляется так называемая апериодическая составляющая тока короткого замыкания, которая достаточно быстро угасает и принимает нулевое значение. Данный временной интервал, когда наблюдаются эти перемены, представляет собой переходный период, определяемый в числовом выражении. Пока аварийное состояние тока не будет отключено, работа электрической сети производится в установившемся режиме короткого замыкания.

Содержание

Физические свойства апериодической составляющей

Подобное состояние тока возникает в момент короткого замыкания. Его продолжительность и характеристики могут быть разными, в зависимости от многих факторов. Например, при наличии у двигателя демпферной обмотки, апериодическая составляющая тока короткого замыкания будет ниже, чем при ее отсутствии. Вначале возникает сверхпереходный ток, который вначале становится просто переходным, и лишь потом он начинает затухать.

Во время двухфазного замыкания, в статоре не появляются скачкообразные изменения тока. В подобных ситуациях, на холостом ходе возникает апериодическая составляющая, параметры которой совпадают с начальной величиной переменной компоненты. Поскольку ток КЗ внутри статора является однофазным, в отдельных случаях появление апериодической компоненты полностью исключается. В двигателях асинхронного типа этот показатель не учитывается, поскольку данные процессы очень быстро затухают. Он не принимается во внимание даже при расчетных вычислениях ударных токов КЗ.

В общем и целом, величина данных компонентов будет отличаться для каждой фазы. Ее начальные параметры будут зависеть от момента появления КЗ. На графиках она представляет собой сплошную кривую линию, поскольку все начальные амплитуды других составляющих будут ей равны, но направлены в обратную сторону.

Наличие апериодической составляющей устанавливается при расхождении контактов. Для ее оценки существует специальный параметр, представляющий собой соотношение между ней и периодической амплитудой в момент размыкания контактов. Время затухания составляет примерно 0,1-0,2 с и сопровождается значительным выделением тепла. Под действием высокой температуры заметно нагреваются токоведущие части и вся аппаратура в целом, несмотря на столь короткий промежуток времени.

Полный ток при наступлении КЗ

Сама по себе апериодическая компонента не может быть рассмотрена, поскольку она является одной из составных частей тока короткого замыкания. В электрической сети присутствуют сопротивления индуктивного характера, не дающие току мгновенно изменяться в момент появления КЗ. Рост нагрузочного тока проистекает не скачкообразно, а согласно определенных законов, предполагающих переходный период от нормального к аварийному значению. Расчетно-аналитическая работа значительно упрощается, когда ток КЗ во время перехода рассматривается как две составные части – апериодическая и периодическая.

Апериодическая часть представляет собой составную часть тока ia с неизменной величиной. Она появляется непосредственно в момент КЗ и в кратчайший срок падает до нулевой отметки.

Периодическая часть тока КЗ Iпm получила название начальной, поскольку по времени она появляется в самом начале процесса. Данный показатель используется для того чтобы выбрать наиболее подходящую уставку или проверить чувствительность релейной защиты. Этот ток известен еще и как сверхпереходный, поскольку его определение осуществляется с помощью сверхпереходных сопротивлений, вводимых в схему замещения. Периодический ток считается установившимся, когда затухает апериодическая часть и заканчивается сам переходный процесс.

Следовательно, полный ток короткого замыкания будет составлять сумму обоих частей – апериодической и периодической во весь период перехода состояний. В определенный момент полный ток за кратчайшее время принимает максимальное значение. Подобное состояние известно под названием ударного тока КЗ, определяемого при проверках электродинамической устойчивости установок и оборудования.

Выбор начального или сверхпереходного тока для проведения расчетов определяет скорое угасание апериодической части, которое происходит раньше, чем срабатывает защита. При этом периодическая составляющая остается неизменной.

Электрические сети, подключенные к генераторным установкам или энергетической системе с ограниченной мощностью, отличаются значительным изменением напряжения при появлении КЗ. В связи с этим, токи, начальный и установившийся, не будут равны между собой. Для того чтобы сделать расчет релейной защиты, можно воспользоваться показателями изначального тока. В этом случае погрешность будет незначительной в сравнении с установившимся током, подверженным воздействию различных факторов. Прежде всего, это увеличенное сопротивление в поврежденной точке, нагрузочные токи и прочие параметры, которые чаще всего не учитываются при выполнении расчетов.

Как вычислить апериодическую компоненту

Первоначальная величина апериодической части в модульном выражении определяется как разница между мгновенным показателем периодической части в начале КЗ и величиной тока непосредственно перед замыканием. То есть, апериодическая составляющая с максимальным первоначальным значением, сравняется с амплитудными параметрами периодической части тока при появлении КЗ. Это утверждение определяет формула: i_a0 = √2I_п0, действующая при условии сниженной активной доли сопротивления в точке КЗ относительно индуктивной составляющей.

1.     2. 

Кроме того, перед началом замыкания в расчетной точке не должно быть нагрузки, а напряжение какой-либо фазы к этому времени проходит по нулевому проводнику. Если же перечисленные требования не будут выполнены, то апериодическая часть в первоначальной стадии снизит свои показатели по отношению к амплитуде периодической составляющей.

Для того чтобы выполнить расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания в любое произвольное время, заранее прорабатывается вариант замещения. Согласно первоначальной расчетной схеме, все составные элементы учитываются в качестве активных и индуктивных сопротивлений. Учет синхронных генераторов и компенсаторов, асинхронных и синхронных электродвигателей проводится путем перевода их в категорию индуктивных сопротивлений с обратной последовательностью. Обязательно учитываются сопротивления обмоток статора постоянному току с рабочей температурой установленной нормы.

3. 

Когда в изначальной схеме расчетов присутствуют лишь компоненты, соединенные последовательно, в этом случае величина апериодической доли в любой момент времени определяется формулой 1, в которой Т_а является постоянной величиной, определяющей время затухания данной части. В свою очередь, Т_а можно вычислить по формуле 2, в которой X_эк и R_эк будут индуктивной и активной составляющими, а ω_синх является синхронной угловой частотой сетевого напряжения. Если же при расчетах необходимо учесть величину генераторного тока непосредственно перед коротким замыканием, тогда уже используется формула 3.

Особенности вычислений в многоконтурных схемах

Если в расчетах используются многоконтурные схемы, тогда на апериодическую составляющую не действует экспоненциальный закон временного изменения. Фактически, она выглядит в виде суммы токов, каждый из которых является экспоненциальной временной функцией и угасает в различные интервалы времени. Количество таких компонентов в цепях с активными и индуктивными ветвями, совпадает с численностью независимых контуров.

В этом случае апериодические составляющие могут быть вычислены с использованием специальных систем дифференциальных уравнений, учитывающих все активные и индуктивные сопротивления. Методика расчетов во многом зависит от того, как выглядит изначальная схема расчетов, и где расположена рассчитываемое место КЗ.

В некоторых вариантах источники энергии многоконтурной схемы замыкаются на расчетное место КЗ с помощью общего сопротивления. Приближенные расчеты позволяют установить затухание апериодической составляющей в течение какого-то постоянного промежутка времени. Существуют два метода решений, которые, относительно точного результате выдают погрешность с положительной или отрицательной направленностью. То есть, постоянная времени будет завышаться или занижаться.

Расчетная схема, разделенная точкой короткого замыкания на части, независимые между собой, в произвольный момент времени определяется в виде суммы апериодических составляющих, предусмотренных для каждого участка схемы. Их изменение по времени происходит относительно постоянного показателя, а полученные данные учитываются в расчетах.

Создайте свою первую электронную таблицу в Numbers для iCloud

Numbers

Искать в этом руководстве

• Добро пожаловать
• • Знакомство с Numbers для iCloud
  • Знакомство с таблицами и другими объектами
  • Создайте свою первую электронную таблицу
  • Организуйте с листами
  • Изменить фон листа
  • Загрузить таблицу
  • Синхронизировать электронную таблицу
  • Распечатать электронную таблицу
  • Изменить вид электронной таблицы
  • • Если вы не можете найти таблицу
    • Устранение конфликтов электронных таблиц
• • Добавить или удалить таблицы
  • Выбор ячеек, строк, столбцов или таблиц
  • Добавление или изменение строк и столбцов
  • Объединение и разделение ячеек
  • • Изменение внешнего вида текста таблицы
    • Изменение линий сетки и цветов таблицы
  • Форматирование таблиц для двунаправленного текста
• • Введите текст и цифры
  • Добавить формулы
  • Изменение существующей формулы
  • Добавьте флажки и другие элементы управления
  • Очистить содержимое ячейки и форматирование
  • Форматировать как валюту или другие данные
  • Использование справки по формулам и функциям
• • Алфавитизация или сортировка данных
  • Данные фильтра
  • • Знакомство с категориями
    • Добавить или изменить категории
    • Редактировать группы в категоризированной таблице
    • Суммировать групповые данные
  • • Введение в сводные таблицы
    • Создать сводную таблицу
    • Добавить и упорядочить данные сводной таблицы
    • Изменение способа сортировки и группировки данных сводной таблицы
    • Обновить сводную таблицу
    • Просмотр исходных данных для значения
• • Создать или удалить диаграмму
  • Изменить данные диаграммы
  • Редактировать текст диаграммы и маркировку
  • Изменить способ отображения данных
  • Изменить фон диаграммы
  • Изменение типа диаграммы
• • Добавить текст в электронную таблицу
  • Скопируйте и вставьте текст
  • Добавляйте маркированные или нумерованные списки
  • • Изменение шрифта, размера, стиля или цвета текста
    • Добавить буквицы
    • Поднять и опустить текст
    • Добавьте тень к тексту
    • Изменить заглавные буквы текста
  • • Отрегулируйте выравнивание и интервал
    • Форматировать столбцы текста
    • Отрегулируйте расстояние между символами
  • Добавьте границы и правила (линии)
  • Добавить фоновый цвет к тексту
  • Ссылка на веб-сайт, адрес электронной почты, номер телефона или лист
  • • Пишите на другом языке
    • Изменить направление текста
    • Создайте электронную таблицу с форматированием другого языка
• • • Добавить или заменить изображения
    • Добавить галерею изображений
    • Обрезать (маскировать) изображение
  • • Добавляйте фигуры и линии
    • Редактировать фигуры и линии
    • Объединяйте или разбивайте фигуры
    • Добавить текст внутри фигуры
  • Добавить видео и аудио
• • • Перемещение и выравнивание объектов
    • Изменение размера объектов
    • Поворачивать или отражать объекты
    • Соединяйте предметы линией
    • Поместите объекты в текстовое поле или фигуру
    • Слой, группировка и блокировка объектов
  • Настройка внешнего вида объектов
  • Добавьте заголовок или подпись
  • Применение стилей объекта
  • Заливка объектов цветом или изображением
• • • Введение в сотрудничество
    • Приглашайте других к сотрудничеству
    • Совместная работа над электронной таблицей
    • Изменить настройки общей электронной таблицы
    • Запретить общий доступ к таблицам
    • Общие папки и совместная работа
    • Используйте Box для совместной работы
  • Электронная таблица по электронной почте
• • Сохранение, имя или дублирование электронных таблиц
  • Удалить таблицу
  • Восстановить более ранние версии
  • Организация электронных таблиц
  • Защищайте электронные таблицы паролем
  • Скачать электронные таблицы
• • Текст с проверкой орфографии
  • Найти и заменить текст
  • Добавляйте комментарии или отвечайте на них
  • Установите имя автора и цвет
• Горячие клавиши
• Юридические уведомления и подтверждения
• Авторские права

Чтобы создать электронную таблицу, сначала выберите шаблон , который будет использоваться в качестве отправной точки. Шаблоны используют согласованные шрифты, цвета и графические элементы для единого вида. В большинстве шаблонов также есть элементы-заполнители, такие как текст заголовка и таблицы, которые вы можете заменить своим собственным содержимым.

Чтобы закрыть электронную таблицу, наведите курсор на заголовок электронной таблицы вверху, затем нажмите X, который появится на вкладке браузера.

См. также Ввод текста и чисел в Numbers для iCloudСоздание или удаление диаграммы в Numbers для iCloudОрганизация электронной таблицы с листами в Numbers для iCloudИспользование формул и функций Справка в Numbers для iCloud

Максимальное количество символов: 250

Пожалуйста, не указывайте личную информацию в своем комментарии.

Максимальное количество символов — 250.

Спасибо за отзыв.

FORMULA K – ЧЕМПИОН МИРА В КЗ С ДЖЕРЕМИ ИГЛЕСИАСОМ

08. 10.2020 Карты

Необычайный успех, достигнутый в South Garda Karting, обеспечивает IPKarting, принадлежащему семейству брендов Praga, второй титул чемпиона мира в высшей категории коробок передач, первый с брендом Formula K. В KZ2 Джакомо Поллини занимает третье место на подиуме.

2020 Чемпионат мира по картингу KZ завершается триумфом бренда Formula K и Джереми Иглесиаса , официального пилота Formula K Racing Team 4 303 Cash во главе с Красавица . Успех, достигнутый на South Garda Karting в Лонато, является источником большой гордости для всей группы IPKarting , что еще раз подтверждается несколькими превосходствами оборудования TM Racing (от Cédric Sport), результатами непрекращающиеся исследования и разработки, проводимые в тесном сотрудничестве с гоночным подразделением.

Победа пришла к концу уик-энда, в котором мы стабильно занимали первые места, даже в условиях повышенной влажности, которые наблюдались в первые два дня. В квалификационных раундах, которые обсуждались под дождем, Иглесиасу удается показать второе лучшее время в своей группе, затем зафиксировать два третьих места и, наконец, победу в последнем заезде, гонке в воскресенье утром. Список больших достижений, вытекающих из отличной приспособляемости наших материалов к любым условиям трассы, что гарантирует французскому гонщику возможность стартовать с первого ряда в решающей гонке.

В финале, после фантастического старта, в котором Иглесиас сразу выходит вперед, оборудование Формулы К обеспечивает потрясающую производительность на протяжении всех 25 кругов гонки. Даже когда соперники становятся более агрессивными и Иглесиас вынужден на мгновение уступить лидерство, французу требуется всего один круг, чтобы вернуть позицию, которую он сохранит до конца гонки, используя свой Formula K EVO, совершая невероятные обгоны, которые даст ему победу на шпильке механики. В финале приняли участие Петр Птачек с картом RS Kart , который, к сожалению, скатился на последнюю позицию во время заезда из-за контакта с другим гонщиком, но сумел улучшить свою стартовую позицию, пробившись сквозь группу. Его выступление на предыдущих этапах гонки было превосходным, особенно если учесть, что Петр в течение многих лет участвовал в гонках на одноместных автомобилях, а не на картинге.

Гоночная команда Formula K и шасси IPKarting также находятся в центре внимания KZ2, где Джакомо Поллини занимает сенсационное третье место, начав гонку с одиннадцатого места. Таким образом, итальянец завершает удивительное возвращение с 45-й ^-й -й позиции, зафиксированной в преждевременно прерванных квалификационных раундах, даже сумев поставить свою подпись на быстром круге в квалификационных заездах, всегда замыкаясь в первой десятке группы. Отличное выступление Натальи Бальбо , которая в финале победила благодаря постоянному прогрессу в заездах и смогла обогнать 11 соперниц.