Междуфазные КЗ в одной точке

Лекция №3а (изучается самостоятельно)

Содержание

3. Особенности расчета коротких замыканий для релейной защиты

3.1. Общие положения

3.2. Междуфазные КЗ в одной точке

3.3. Короткие замыкания на землю в системах с заземленной нейтралью

3.4. Приведение на сторону высшего напряжения токов КЗ за трансформатором.

3.5. Учёт РПН трансформаторов при расчётах токов КЗ

3.6. Расчет токов КЗ в электроустановках напряжением до 1000 В

3.7. Учет изменения активного сопротивления проводников при КЗ

Особенности расчета коротких замыканий для релейной защиты

Общие положения

При выполнении релейной защиты, действующей на отключение, в сетях с глухозаземленными нейтралями (110 кВ и выше) учитываются трехфазные КЗ К(3), двухфазные КЗ - К(2) (между двумя фазами), двухфазные КЗ на землю - К(1,1) и однофазные КЗ - К(1). В сетях с глухозаземленными нейтралями защита выполняется двумя комплектами:

- комплектом от междуфазных КЗ, включенным на полные токи и напряжения фаз;

- комплектом от КЗ на землю, включенным на токи и напряжения нулевой последовательности.

В сетях с изолированными нейтралями или нейтралями, заземленными через дугогасящие реакторы, при выполнении релейной защиты, действующей на отключение, учитываются К(3), К(2) и двойные КЗ на землю З(1+1). При однофазных замыканиях на землю З(1) защита, как правило, выполняется действующей на сигнал, за исключением тех случаев, когда по условиям техники безопасности требуется отключение З(1). В этих сетях выполняют защиту от всех видов КЗ, и включается она на полные токи и напряжения, либо при З(1+1) включается на составляющие нулевой последовательности.

Работа релейной защиты определяется подводимыми токами, напряжениями и фазными углами между ними. Поэтому для анализа работы релейной защиты необходимо рассчитать токи в защите, напряжения в месте установки защиты, а также построить векторные диаграммы этих величин. При построении векторных диаграмм задаются условными положительными направлениями токов к месту КЗ, напряжений – к нейтральным, а ЭДС - от нейтральных точек системы.

С целью упрощения расчетов при КЗ не учитывают токи нагрузки и расчеты проводят для сверхпереходного режима без учета переходного сопротивления в месте КЗ (кроме сетей напряжением до 1000В).

При определении модуля тока в схемах с Uном > 35 кВ принимается Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru , а аргумент тока определяется: Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru

Междуфазные КЗ в одной точке

Трехфазные КЗрассматриваются для неразветвленной сети (рис.3.1). Исходными при построении векторной диаграммы являются фазные ЭДС системы ЕА, ЕВ и ЕС . Ток в фазах в месте КЗ и в защите одинаков и его модуль , например, для фазы А равен: Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru , а аргумент (угол сдвига тока относительно ЕА):

Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru ,

где: Хс, Rc – индуктивная и активная составляющие сопротивления питающей системы;

ХП, RП – индуктивная и активная составляющие сопротивления распределительной сети.

Значение фазного тока КЗ можно определить по известном значении линейной (междуфазной) ЭДС:

Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru (3.1)

Модуль фазного остаточного напряжения в месте установки защиты Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru а аргумент Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru

Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru

Рис.3.1.Схема замещения сети (а) и векторная диаграмма токов и напряжений при трехфазном КЗ (б).

Трехфазное КЗ характеризуется наибольшим током и по его значению проверяют электрооборудование электроустановки и рассчитывают уставки защит.

Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru

Рис.3.2. Векторные диаграммы при двухфазном КЗ между фазами В и С: а. Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru б. Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru

Двухфазное КЗ между фазами В и С (К(2)).Для всех элементов сети принимается равенство сопротивлений прямой и обратной последовательностей Z1= Z2 =Z.

Исходными при построении векторной диаграммы являются векторы ЭДС системы. Ток в неповрежденной фазе Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru , а так как сумма токов трех фаз равна нулю, то Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru (рис.3.2). Токи в поврежденных фазах определяются эквивалентной ЭДС Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru и суммой сопротивлений в контуре короткого замыкания. С учетом принятого выше допущения (Z1 = Z2 =Z) ток двухфазного КЗ можно определить по току трехфазного КЗ:

Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru (3.2)

В месте КЗ фазные напряжения поврежденных фаз Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru

Напряжение в месте установки защиты равно падению напряжения в линии, значение которого определяется током КЗ и сопротивлением петли КЗ: Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru Вектор этого напряжения сдвинут относительно вектора тока Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru на угол Междуфазные КЗ в одной точке - student2.ru в сторону опережения.

Двухфазное КЗ характеризуется наименьшим током из всех видов междуфазных повреждений. Поэтому по его значению оценивается чувствительность релейной защиты от междуфазных КЗ.

Наши рекомендации