Электроснабжение промышленных предприятий

 

где — базисный ток той ступени, на которой рассматривают ток КЗ;  — суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника питания до точки КЗ (если учитывают активное сопротивление, то вместо в формулу входит ΣZ* — полное приведенное сопротивление от источника питания до точки КЗ).

Для выбора и проверки электрооборудования  по условию электродинамической  стойкости необходимо знать наибольшее возможное мгновенное значение тока КЗ, которое называют ударным током  и определяют по формуле

 

где — значение периодической составляющей тока КЗ в начальный момент (если рассматривают систему бесконечной мощности, то I∞); К_уд — ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени Та апериодической составляющей тока КЗ; Та =х_к/{314 гк); х_к и r_к — соответственно индуктивное и активное сопротивления цепи КЗ. При вычислении токов КЗ в удаленных от генератора точках ударный коэффициент определяют по кривой зависимости К_уд = f(Т_а) (рис. 6.2).

 

Рис. Зависимость ударного коэффициента К_уд от постоянной времени Та=х/r

 

Наличие в системе электроснабжения двигателей высокого напряжения приводит к увеличению тока КЗ за счет подпитки места КЗ. Подпитку от синхронных двигателей учитывают как в ударном, так  и отключаемом токе КЗ. Полное начальное  значение периодической составляющей тока КЗ при этом определяют арифметическим суммированием токов КЗ от источника  питания и синхронных двигателей. Сверхпереходный ток I"СД, А, синхронного  двигателя (периодическая составляющая тока КЗ в начальный момент времени) определяют из выражения

 

 

 

где — номинальный ток двигателя, А; — приведенное сверхпереходное реактивное сопротивление двигателя по продольной оси; — приведенное значение сверхпереходной ЭДС, отн. ед., в начальный момент КЗ, которое можно принимать по табл. 6,2 или определять по формуле

 

 

 

где — номинальный коэффициент мощности в режиме перевозбуждения.

Ударный ток от синхронных двигателей определяют по таблице, при  этом значение Куд при отсутствии точных данных ориентировочно можно  принимать равным 1,82 для двигателей типа СДН.

 

Источники
Синхронный компенсатор	1,2
Синхронный двигатель	1,1
Асинхронный двигатель	0,9

 

Максимальный ток подпитки от асинхронных двигателей при трехфазном КЗ на их выводах определяют по формуле

 

,

 

где — расчетное индуктивное сопротивление двигателя, отн. ед. (если принять среднее значение =0,2, то в ориентировочных расчетах равно 6,5 ).

Если источником питания  предприятия являются, кроме системы  бесконечной мощности, генераторы, то в расчетах нельзя принимать равенство  I_∞, так как это приведет к большим погрешностям. Ток КЗ в начальный момент времени складывается из тока КЗ от системы бесконечной мощности и периодической слагающей тока КЗ от генераторов в момент времени t = 0. Преобразованная схема замещения относительно точки КЗ может в общем случае иметь любое количество ветвей, что определяется количеством источников питания. При наличии двух и более источников питания (или генерирующих ветвей — двигателей высокого напряжения в режиме КЗ) возможна их замена эквивалентным источником, если они находятся приблизительно в одинаковых условиях по отношению к месту КЗ. Объединение одноименных источников питания допустимо при условии

 

где S1, S2 — мощность первого  и второго источников питания; — соответствующие сопротивления от источников питания до точки КЗ, приведенные к базисной мощности.

Если ЭДС источников не равны, но выполняется условие, то эквивалентную  ЭДС для двух ветвей схемы замещения  определяют по формуле

 

,

 

где =1/x1*; =1/x2*;

 

При равенстве очевидно, что = .

При преобразовании схемы  замещения часто возникает задача разделения так называемых связанных цепей. Для определения токов от каждого источника питания используют коэффициенты распределения. Исходную схему приводят последовательно к лучевому. Принимают значение периодической составляющей тока в рассматриваемой точке КЗ за единицу и находят коэффициенты распределения К_р, определяющие долю участия в токе КЗ каждого источника питания. Для рассматриваемого случая двух ветвей К_р1 + К_р2 = 1. Учитывая эквивалентное сопротивление х_экв* источников питания относительно общей точки А, коэффициенты распределения можно записать в виде

 

К_р1 = I_п1* = x_экв*/x_1*;

 

К_р2 = I_п2* = x_экв*/x_2*,

 

где x_экв* = x_1* x_2*/(x_1* + x_2*)

 

Результирующее сопротивление  от источника питания до точки  КЗ после преобразования схемы составит

 

х_рез^*=x_экв^*+x₃^*

 

Рис. Преобразование схемы  замещения связанных цепей 

Токораспределение по ветвям должно быть неизменным до преобразования схемы и после, поэтому справедливы  следующие равенства:

 

х_рез1^*=х_рез^*/Кр1;

х_рез2^*=х_рез^*/Кр2

 

Периодическую составляющую тока в рассматриваемой точке  КЗ определяют по формуле

 

 

 

где — ЭДС источника, отн. ед.; — результирующее сопротивление цепи КЗ, приведенное к базисным условиям. Токи в ветвях схемы замещения составят

;

.