Расчёт токов короткого замыкания в электрических системах: учебное пособие
Ю.В. Коровин, Е.И. Пахомов, К.Е. Горшков. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. - 114 с.
Учебное пособие предназначено для студентов бакалавриата и магистратуры, обучающихся по направлению 140400 - «Электроэнергетика и электротехника», а также на специальностях «Электрические станции», «Электроэнергетические системы и сети», «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем».
Изложены практические методы расчёта токов трёхфазного и несимметричных коротких замыканий в электрических системах напряжением свыше 1000 В в соответствии с ГОСТ Р 52735-2007 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчёта...». Рассмотрены основы и порядок расчёта в системе относительных единиц, метод симметричных составляющих, особенности параметров и формирования схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей, правило эквивалентности прямой последовательности. Приведены примеры выполнения расчётов токов короткого замыкания, в том числе и с использованием специализированной программы ТоКо. В приложениях представлены полезные для проведения расчётов справочные материалы.
ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................................................... 3
Глава 1. РАСЧЁТ ТОКА ПРИ ТРЁХФАЗНОМ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ
1.1. Общее представление о характере тока короткого замыкания.................................. 4
1.2. Основные допущения и порядок расчета........................................................................ 9
1.3. Приведение сопротивлений к основной ступени напряжения................................. 10
1.4. Система относительных единиц...................................................................................... 13
1.5. Выражения для определения ЭДС и сопротивлений элементов
расчетной схемы и приведения их к базисным условиям......................................... 15
1.6. Расчет действующего значения периодической составляющей
тока короткого замыкания в начальный момент времени......................................... 19
1.7. Расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания
в произвольный момент времени и ударного тока...................................................... 20
1.8. Расчет действующего значения периодической составляющей
тока короткого замыкания в произвольный момент времени................................... 23
1.9. Учет влияния электродвигателей при расчете тока
трехфазного короткого замыкания................................................................................. 24
1.10. Особенности расчета токов короткого замыкания
в системах собственных нужд электростанций......................................................... 32
Глава 2. РАСЧЁТ ТОКА ПРИ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КОРОТКИХ
ЗАМЫКАНИЯХ............................................................................................................. 35
2.1. Метод симметричных составляющих............................................................................ 35
2.2. Виды несимметричных коротких замыканий и их анализ......................................... 40
2.3. Правило эквивалентности прямой последовательности........................................... 49
2.4. Параметры элементов электрических систем для схем замещения
разных последовательностей........................................................................................... 50
2.5. Схемы замещения отдельных последовательностей................................................. 62
2.6. Порядок расчёта токов несимметричных коротких замыканий.............................. 64
2.7. Расчёт токов несимметричных коротких замыканий в произвольной ветви........ 66
Глава 3. ПРИМЕРЫ РАСЧЁТА ТОКОВ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ
3.1. Расчет тока при трёхфазном коротком замыкании..................................................... 71
3.2. Расчет токов при однофазном и двухфазном коротких замыканиях...................... 83
3.3. Программа ТоКо и её применение для расчета токов коротких замыканий......... 92
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК......................................................................................... 98
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Схемы замещения элементов электрических систем............................... 99
Приложение 2. Расчётные выражения для определения сопротивлений
элементов электрических систем............................................................................................ 102
Приложение 3. Приведенные параметры элементов схемы замещения в системе
относительных единиц при средних коэффициентах трансформации........................... 104
Приложение 4. Выражения для преобразования схем замещения................................. 106
Приложение 5. Типовые кривые.............................................................................................. 107
Приложение
6. Параметры характерных ветвей электрических систем........................ 111
Приложение 7. Параметры элементов комплексной нагрузки.................................... 113