Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

1. Расчет ударного тока короткого замыкания

Короткие замыкания есть случайные события. Совокупность параметров режима короткого замыкания образуется множеством вероятностных параметров. Их совокупность образуется множеством детерминированных параметров. Для проверки электрооборудования по режиму короткого замыкания требуется сопоставить вероятностные параметры режима короткого замыкания с детерминированными параметрами электрооборудования. Для возможности такого сопоставления вероятностные параметры режима короткие замыкания преобразуются в условно детерминированные параметры режима расчетных условий короткого замыкания.

Расчетные условия короткого замыкания, т.е. наиболее тяжелые, но достаточно вероятные условия короткого замыкания, формируются на основе опыта эксплуатации электроустановок, анализа отказов электрооборудования и последствий короткого замыкания, использования соотношений параметров режима короткого замыкания, вытекающих из теории переходных процессов в электроустановках. Расчетные условия короткого замыкания определяются индивидуально для каждого элемента электроустановки. Для однотипных по параметрам и схеме включения элементов электроустановки допускается использовать аналогичные расчетные условия.

В соответствии с [10] допускается не проверять по режиму короткого замыкания некоторые проводники и электрические аппараты, защищенные плавкими предохранителями, а также проводники и аппараты в цепях маломощных, неответственных потребителей, имеющих резервирование в электрической или технологической части. При этом должны исключаться возможности взрыва или пожара. Расчетная схема включает в себя все элементы электроустановки и примыкающей части энергосистемы, исходя из условий, предусмотренных продолжительной работой электроустановки с перспективой не менее чем на пять лет после ввода ее в эксплуатацию.

В отдельных, частных случаях, не все элементы электроустановки могут содержаться на расчетной схеме, если при этом расчетом доказана возможность существования более тяжелых расчетных условий, что может иметь место, например, при вводе в работу после ремонта одной из параллельных цепей электроустановки. При проверке электрических аппаратов и жестких проводников вместе с относящимися к ним поддерживающими и опорными конструкциями на электродинамическую стойкость расчетным видом короткого замыкания является трехфазное замыкание. При этом в общем случае допускается не учитывать механические колебания шинных конструкций.

При проверке гибких проводников на электродинамическую стойкость (тяжение, опасное сближение и схлестывание проводников) расчетным видом короткого замыкания является двухфазное замыкание. Расчет на схлестывание производиться с учетом конструкции системы гибких проводников, значения тока короткого замыкания и расчетной продолжительности режима замыкания. При проверке проводников и электрических аппаратов на термическую стойкость расчетным видом короткого замыкания является трехфазное замыкание. При проверке на термическую стойкость проводников и аппаратов в цепях генераторного напряжения электростанций расчетным может являться двухфазное замыкание, если оно обуславливается большим нагревом проводников и аппаратов, чем при трехфазном замыкание.

При проверке электрических аппаратов на коммутационную способность расчетным видом короткого замыкания может использоваться трехфазное или однофазное замыкание в зависимости от того, при каком виде короткого замыкания ток получается наибольшим. Если для выключателей задается разная коммутационная способность при трехфазных и однофазных коротких замыканиях, то проверку производится отдельно по каждому виду замыкания. Расчетная точка короткого замыкания находится непосредственно с одной или с другой стороны от рассматриваемого элемента электроустановки в зависимости от того, когда для него создаются наиболее тяжелые условия в режиме короткого замыкания. Случаи двойных коротких замыканий на землю допускается в общем случае не учитывать.

В закрытых распределительных устройствах проводники и электрические аппараты, расположенные до реактора на реактированных линиях, проверяются, исходя из того, что расчетная точка короткого замыкания находится за реактором. Если они отделены от сборных шин разделяющими полками, а реактор находится в том же здании и все соединения от реактора до сборных шин выполнены шинами.

При проверке проводников и электрических аппаратов на термическую стойкость в качестве расчетной продолжительности короткого замыкания принимается сумма времени действия токовой защиты (с учетом действия автоматического повторного включения) ближайшего к месту короткого замыкания выключателя и полного времени отключения этого выключателя. При наличии зоны нечувствительности у основной защиты - по сумме времени действия защиты, реагирующей на короткое замыкание в указанной зоне, и полного времени отключения выключателя присоединения.

Токопроводы и трансформаторы тока в цепях генераторов мощностью 60 МВт и более проверяются на термическую стойкость, определяя их расчетную продолжительность короткого замыкания путем сложения времени действия основной защиты (при установке двух основных защит) или резервной защиты (при установке одной основной защиты) и полного времени отключения генераторного выключателя. Коммутационные электрические аппараты в цепях генераторов мощностью 60 МВт и более должны проверяться на термическую стойкость как по времени воздействия тока короткого замыкания, определяемому действием основной быстродействующей защиты, так и по времени, определяемому действием резервной защиты.

При проверке электрических аппаратов на коммутационную способность в качестве расчетной продолжительности короткого замыкания применяется сумма минимального возможного времени действия релейной защиты данного присоединения и собственного времени отключения коммутационного аппарата.

Чтобы определить расчетный ток короткого замыкания с целью выбора или проверки электрических аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания, предварительно выбираются расчетные условия. Выбор этой схемы производится с учетом возможных электрических схем соответствующей электроустановки при различных продолжительных режимах ее работы, включая ремонтные и послеаварийные режимы, а также с учетом электрической удаленности различных источников энергии (генераторов, синхронных компенсаторов и электродвигателей) от расчетной точки короткого замыкания.

Все короткие замыкания подразделяются на удаленные и близкие. Короткие замыкания считаются удаленным, если амплитуды периодической составляющей тока статора данной электрической машины в начальный и произвольный моменты короткого замыкания практически одинаковы, и близким, если эти амплитуды существенно отличаются. Обычно под электрической удаленностью расчетной точки короткого замыкания от какого-либо источника энергии понимается приведение к номинальной мощности и номинальному напряжению источника внешнее сопротивление, которое оказывается включенным между источником и точкой короткого замыкания в момент возникновения замыкания.

Однако такой способ оценки удаленности применим лишь в тех случаях, когда различные источники энергии связываются с расчетной точкой короткого замыкания независимо друг от друга. Более универсальной величиной, которой в полной мере характеризуется электрическая удаленность расчетной точки короткого замыкания от произвольного источника энергии и может сравнительно легко определяться в схеме любой конфигурации. И при любом числе источников энергии, является отношение действующего значения периодической составляющей тока источника энергии (генератора, синхронного компенсатора, электродвигателя) в начальный момент короткого замыкания к его номинальному току.

В отечественной и международной практике короткое замыкание считается близким, если это отношение равно двум или больше двух. При меньших значениях указанного отношения короткое замыкание считается удаленным. В тех случаях, когда решаемая задача ограничивается приближенной оценкой значения тока в месте короткого замыкания, для генератора или синхронного компенсатора замыкание считается удаленным, если расчетная точка короткого замыкания находится по отношению к синхронной машине за двумя и более трансформаторами или за реактором (кабельной линией). Сопротивление, которого превышает сверхпереходное сопротивление генератора или синхронного компенсатора более чем в два раза. Для синхронного или асинхронного электродвигателя короткое замыкание считается удаленным, если расчетная точка короткого замыкания находится на другой ступени напряжения сети (т.е. за трансформатором) или за реактором, кабелем и т.д., сопротивление которого в два раза и более превышает сверхпереходное сопротивление электродвигателя.

Если параметры генераторов, трансформаторов и других элементов наиболее удаленной от точки короткого замыкания части электроэнергетической системы неизвестны, то эту часть системы допускается представлять на исходной расчетной схеме в виде одного источника энергии. Электродвижущая сила, которой считается неизменной по амплитуде и результирующим эквивалентным индуктивным сопротивлением. Электродвигатели, для которых расчетное короткое замыкание является удаленным, в расчетную схему не вводятся. Учет или неучет в расчетной схеме других элементов энергосистемы зависит от требуемой точности расчетов тока короткого замыкания, расчетного времени замыкания, используемого метода расчета и других факторов.

Способ расчета ударного тока короткого замыкания выбирается из требуемой точности расчета и конфигурации исходной расчетной схемы. Если исходная расчетная схема является многоконтурной, то для получения высокой точности расчета ударного тока короткого замыкания решается система дифференциальных уравнений, составленных для мгновенных значений токов в узлах и падений напряжения в контурах расчетной схемы, и определяется максимальное мгновенное значение тока в ветви, в которой находится расчетная точка короткого замыкания.

При расчете ударного тока короткого замыкания с целью проверки проводников и электрических аппаратов по условиям короткого замыкания считается, что амплитуда периодической составляющей тока короткого замыкания в момент наступления ударного тока равна амплитуде этой составляющей в начальный момент короткого замыкания [12].

Расчет ударного тока короткого замыкания лабораторного стенда производится по формуле (18) [12]:

(18)

где I_п0– значение периодической составляющей короткого замыкания, найденного из опыта номер 3 пункта 2.4.1, 1,175 А; К_уд – ударный коэффициент.

Величина ударного коэффициента рассчитывается по формуле (19) [12]:

(19)

где X– это индуктивная составляющая сопротивления, найденного из опыта номер 3 пункта 2.4.1, 12,305 Ом; R– это активная составляющая сопротивления, найденного из опыта номер 3 пункта 2.4.1, 3,319 Ом.

Из получившегося значения ударного тока короткого замыкания следует, что при его протекания по обмоткам катушки, не вызовет их перегрев.

1. Рекомендации по электробезопасности при внесении изменений в созданный лабораторный стенд

   1. Общие положения

Опасное и вредное воздействия на людей электрического тока, электрической дуги и электромагнитных полей проявляются в виде электротравм и профессиональных заболеваний.

Степень опасного и вредного воздействия на человека электрического тока, электрической дуги и электромагнитных полей зависит от:

- рода и величины напряжения и тока;

- частоты электрического тока;

- пути тока через тело человека;

- продолжительности воздействия электрического тока или электромагнитного поля на организм человека;

- условий внешней среды.

Нормы на допустимые токи и напряжения прикосновения в электроустановках должны устанавливаться в соответствии с предельно допустимыми уровнями воздействия на человека токов и напряжений прикосновения и утверждаться в установленном порядке.

Требования электробезопасности при воздействии электрических полей промышленной частоты.

Электробезопасность должна обеспечиваться:

- конструкцией электроустановок;

- техническими способами и средствами защиты;

- организационными и техническими мероприятиями.

Электроустановки и их части должны быть выполнены таким образом, чтобы работающие не подвергались опасным и вредным воздействиям электрического тока и электромагнитных полей, и соответствовать требованиям электробезопасности.

Требования (правила и нормы) электробезопасности к конструкции и устройству электроустановок должны быть установлены в стандартах безопасности труда, а также в стандартах, технических условиях и технических регламентах на электротехнические изделия, электрифицированное оборудование и инструменты.

Предусматривается переработка требований электробезопасности при переоснащении производственных объектов, производстве и внедрении новой техники и технологий.

Технические способы и средства защиты, обеспечивающие электробезопасность, должны устанавливаться с учетом:

- номинального напряжения, рода и частоты тока электроустановки;

- способа электроснабжения (от стационарной сети, от автономного источника питания электроэнергией);

Характеристики

Список файлов ВКР