Совершенствование методов расчета токов однофазного короткого замыкания в сети до 1000 В

• Автор: Зиборов, Борис Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с.

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор литературы по методам расчета тока однофазного КЗ в сети до 1000 В

1.1. Методики вычисления сопротивлений элементов короткозамкнутой цепи

1.2. Расчет параметров комплексных нагрузок, синхронных и асинхронных электродвигателей
1.3. Учет увеличения активного сопротивления силовых кабелей (шинопроводов, токопроводов) вследствие их нагрева током КЗ

1.4. Приближенная формула для расчета тока однофазного КЗ

1.5. Выводы по главе

Глава 2. Моделирование системы промышленного электроснабжения (СПЭ) в несимметричных переходных режимах
2.1. Общие вопросы моделирования СПЭ
2.1.1. Моделирование элементов СПЭ
2.1.2. Схема замещения СПЭ
2.2. Моделирование симметричных установившихся режимов СПЭ
2.3. Моделирование несимметричных установившихся режимов СПЭ
2.4. Моделирование режима однофазного КЗ
2.4.1. Метод симметричных составляющих
2.4.2. Модели элементов короткозамкнутой цепи
2.4.3. Особенности моделирования однофазного КЗ
2.5. Выводы по главе
Глава 3. Разработка методов учета составляющих цепи фаза-нуль
3.1. Вычисление сопротивлений силовых трансформаторов 6-10/0.4 кВ токам прямой, обратной и нулевой последовательности
3.2. Учет нагрева проводников при расчете величины минимального тока короткого замыкания в до 1000 В

3.3. Расчетные параметры низковольтных коммутационных аппаратов
3.4. Анализ формул по учету сопротивления электрической дуги при расчете однофазных коротких замыканий в до 1000 В
3.5. Учет сопротивлений соединительных неразмыкаемых контактов при расчете тока однофазного короткого замыкания
3.6. Влияние температуры на сопротивление контактного соединения
3.7. Выбор сечений нулевых жил низковольтных кабелей
3.8. Выводы по главе
Глава 4. Программная реализация вычисления тока однофазного КЗ в разветвленной сети напряжением до 1000 В
4.1. Комплекс расчетных программ для исследование режимов однофазного КЗ в СПЭ до 1000 В
4.2. Комплекс сервисных программ для подготовки исходных данных
4.3. Выводы по главе. 120 Глава 5. Исследования однофазных коротких замыканий в сетях до 1000

5.1. Определение максимальных длин силовых кабелей при которых соблюдается условие кратности тока однофазного КЗ относительно уставок защитных аппаратов
5.2. Исследование уровней токов короткого замыкания в сетях до 1000 В переменного тока
5.3. Исследование влияния различных параметров цепи фаза-нуль на ток однофазного КЗ
5.4.Расчетно-экспериментальные исследования однофазных КЗ с помощью комплекса программ ІЖЇІ и ТК2
5.5. Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение

Введение
Значительное число крупных аварий и пожаров, возникающих на промышленных предприятиях, происходит из-за неправильного функционирования электрооборудования.
Согласно статистическим данным [64] в США ежегодно происходит около 3,5 млн. пожаров с общим материальным ущербом в 6 млрд. долларов. Причиной пожаров в 14% случаев яляются аварии в электросетях. Ежегодный ущерб в США от пожаров в электроустановках (ЭУ) составляют 100 млн. долларов, при этом гибнет более 1000 человек.
Общее число пожаров от ЭУ в ФРГ в 1983 году возросло по сравнению с 1981 годом в 1.7 раза, а сумма убытков - в 5.7 раз; всего на пожарах, связанных с возгоранием электротехнических устройств, погибло 43 человека.
По свидетельствам французских специалистов в развитых странах около 20-ь25% пожаров возникают из-за плохого качества и недостаточно квалифицированной эксплуатации электротехнических устройств, при этом во многих случаях причиной пожаров в электроустановках являются короткие замыкания (КЗ). Всего же в мире ежегодно 5% аварий от общего их количества (взрывы, пожары) происходит от воздействия электрического источника на опасную га-зо-воздушную среду. Средний ущерб от этих аварий составляет 17.9 млн. долларов в год.
В 1994 году в РАО “Газпром” было зафиксировано 190 пожаров, 38 из которых - на производстве, а по причинам неисправности электрооборудования

Согласно анализу, проведенному Союзтехэнерго [89] с 1981 по 1990 гг. на тепловых электростанциях Минэнерго произошло 178 аварий, вызванных возгоранием или пожаром отдельных видов оборудования и сооружений.
Для кабельных сетей 6(10) кВ и 0.4 кВ предприятия “Ямбурггаздобыча” получены следующие результаты: за период с 1987 по 1994 гг. в кабельных сетях 6(10) кВ произошло 26 пожаров, а в 0.4 кВ - 18 пожаров. В среднем каждое

тельный нормальный режим работы и отвечает требованиям устойчивости к токам КЗ в сети низкого напряжения трансформатора данной мощности. Если в цеховой электрической сети применяются комплектные магистральные и распределительные шинопроводы, то подбор их по номинальному току позволяет, как правило, удовлетворить и требованиям устойчивости к действию тока КЗ.
При выполнении расчетов можно не учитывать [68]:
1) Ток намагничивания трансформаторов;
2) Насыщение магнитных систем генераторов, трансформаторов и электродвигателей;
3) Емкостную проводимость воздушных и кабельных линий на напряжение до 1000 В;
Расчетам токов КЗ должны предшествовать анализ схемы электрической сети и определение наиболее тяжелых, но достаточно вероятных, так называемых расчетных условий, в которых оказывается тот или иной элемент. Эти условия находят отражение в расчетной схеме.
Схема замещения СПЭ составляется на основе реальной схемы с сохранением всех связей. Схема замещения СПЭ до потребителей электрической энергии (включая электрическую систему) состоит из:
1) Ветвей с комплексными сопротивлениями хв-га + хв (в частном случае одно из слагаемых может отсутствовать);
2) Узлов - мест соединения 2х и более ветвей.
2.2. Моделирование симметричных установившихся режимов СПЭ.
Качество моделирования СПЭ в значительной степени определяется способом моделирования режимов. Расчеты режима составляют существенную долю общего времени расчетов переходных процессов, поскольку осуществляются несколько раз на каждом шаге интегрирования. Способ моделирования режимов должен позволять отображать все многообразие возможных состояний СПЭ при оптимальных затратах машинного времени и ресурсов ЭВМ на расчеты.