ГОСТ Р 50270-92

ОбозначениеГОСТ Р 50270-92
НаименованиеКороткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ
СтатусОтменен
Дата введения06.30.1993
Дата отмены
Заменен на-
Код ОКС29.020
Текст ГОСТа

ГОСТ Р 50270-92

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

МЕТОДЫ РАСЧЕТА В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 КВ

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

УДК 621.3,064.1:006.354

Группа Е09


ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ Short-circuits in elektrical installations.

Calculation methods in a. c. electrical instalations with voltage below 1 kV

ГОСТ P

50270—92


ОКП 34 0900

Дата введения 01.07.93

Настоящий стандарт распространяется на трехфазные электроустановки напряжением до 1 кВ промышленной частоты, присоединенные к энергосистеме или к автономным источникам электроэнергии, устанавливает общую методику расчета токов симметричных и несимметричных коротких замыканий (КЗ) в начальный и произвольный момент времени с учетом параметров синхронных и асинхронных машин, трансформаторов, реакторов, кабельных и воздушных линий, шинопроводов и узлов комплексной нагрузки.

Стандарт не устанавливает методику расчета токов:

  • — при сложных несимметриях в электроустановках (например, одновременное КЗ и обрыв проводника фазы), при повторных КЗ и при КЗ в электроустановках с нелинейными элементами;

  • — при электромеханических переходных процессах с учетом изменения частоты вращения электрических машин;

  • — при КЗ внутри электрических машин и трансформаторов.

Пункты L5, 1.7, 2.4.2, 2.11, 2.12, 3.6 и приложения являются рекомендуемыми, остальные пункты — обязательными.

Издание официальное

© Издательство стандартов, 1993

Настоящий стандарт не может быть частично или полностью воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта России

  • 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    • 1.1. Настоящий стандарт устанавливает общую методику расчета токов в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ, необходимых для выбора и проверки электрооборудования по условиям КЗ, для выбора коммутационных аппаратов, уставок релейной защиты и заземляющих устройств.

    • 1.2. Стандарт устанавливает методику расчетов максимальных и минимальных значений тока при симметричных и несимметричных КЗ, виды которых определены в соответствии с ГОСТ 26522.

    • 1.3. Величины, подлежащие расчету, и допускаемая погрешность их расчета зависят от указанных п. 1.1 целей.

Допускаются упрощенные методы расчетов токов КЗ, если их погрешность не превышает 10 %.

Расчету для выбора и проверки электрооборудования по условиям КЗ подлежат:

  • 1) начальное значение периодической составляющей тока КЗ;

  • 2) апериодическая составляющая тока КЗ;

  • 3) ударный ток КЗ;

  • 4) действующее значение периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени, вплоть до расчетного времени размыкания поврежденной цепи.

Для других целей, указанных в п. 1.1, расчету подлежат максимальное и минимальное значения периодической составляющей тока в месте КЗ в начальный и произвольный момент времени, вплоть до расчетного времени размыкания поврежденной цепи Для целей выбора заземляющих устройств расчету подлежит значение тока однофазного КЗ.

  • 1.4. При расчетах токов КЗ в электроустановках до 1 кВ необходимо учитывать:

  • 1) индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи, включая силовые трансформаторы, проводники, трансформаторы тока, реакторы, токовые катушки автоматических выключателей;

  • 2) активные сопротивления элементов короткозамкнутой цепи;

  • 3) активные сопротивления различных контактов и контактных соединений;

  • 4) значения параметров синхронных и асинхронных электродвигателей.

  • 1.5. При расчетах токов КЗ рекомендуется учитывать:

  • 1) сопротивление электрической дуги в месте КЗ;

  • 2) изменение активного сопротивления проводников короткозамкнутой цепи вследствие их нагрева при КЗ;

3^ влияние комплексной нагрузки (электродвигатели, преобразователи, термические установки, лампы накаливания) на ток КЗ, если номинальный ток электродвигателей нагрузки превышает 1,0 % начального значения периодической составляющей тока КЗ, рассчитанного без учета нагрузки;

  • 1.6. При расчетах токов КЗ допускается:

  • 1) максимально упрощать и эквивалентировать всю внешнюю сеть по отношению к месту КЗ и индивидуально учитывать только автономные источники электроэнергии и электродвигатели, непосредственно примыкающие к месту КЗ;

  • 2) не учитывать ток намагничивания трансформаторов;

  • 3) не учитывать насыщение магнитных систем электрических машин;

  • 4) принимать коэффициенты трансформации трансформаторов равными отношению средних номинальных напряжений тех ступеней напряжения сетей, которые связывают трансформаторы. При этом следует использовать следующую шкалу средних номинальных напряжений: 37; 24; 20; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,69; 0,525; 0,4; 0,23 кВ;

  • 5) не учитывать влияния асинхронных электродвигателей, если их суммарный номинальный ток не превышает 1,0 % начального значения периодической составляющей тока в месте КЗ, рассчитанного без учета электродвигателей.

  • 1.7. Токи КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ рекомендуется рассчитывать в именованных единицах.

При составлении эквивалентных схем замещения параметры элементов исходной расчетной схемы следует приводить к ступени напряжения сети, на которой находится точка КЗ, а активные и индуктивные сопротивления всех элементов схемы замещения выражать в миллиомах.

  • 1.8. При расчете токов КЗ в электроустановках, получающих питание непосредственно от сети энергосистемы, допускается считать, что понижающие трансформаторы подключены к источнику неизменного по амплитуде напряжения через эквивалентное индуктивное сопротивление системы. Значение этого сопротивления (хс) в миллиомах, приведенное к ступени низшего напряжения сети, рассчитывают по формуле

    ^ср.НН


____= М.. . ю-з

(1)


^к.ВН^ср.ВН

где t/ср.нн — среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке низшего напряжения трансформатора, В;

— среднее номинальное напряжение сети, к которой подключена обмотка высшего напряжения трансформатора, В;

/к.вп = /Новн — действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, кА;

SK — условная мощность короткого замыкания у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, МВ-А.

При отсутствии указанных данных эквивалентное индуктивное сопротивление системы в миллиомах допускается рассчитывать по формуле


«ц—, (2)

'откл.моы '■'ср.ВН

где /откл.ном — номинальный ток отключения выключателя, установленного на стороне высшего напряжения понижающего трансформатора цепи.

Примечание. В случаях, когда понижающий трансформатор подключен к сети энергосистемы через реактор, воздушную или кабельную линию (длиной более 1 км), необходимо учитывать не только индуктивные, но и активные сопротивления этих элементов.

  • 1.9. При расчете токов КЗ в электроустановках с автономными источниками электроэнергии необходимо учитывать значения параметров всех элементов автономной электрической системы, включая автономные источники (синхронные генераторы), распределительную сеть и потребители.

  • 2. РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЙ

РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

  • 2.1. Активное и индуктивное сопротивления силовых трансформаторов

    • 2.1.1. Активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности понижающих трансформаторов (г т» хт) в миллиомах, приведенные к ступени низшего напряжения сети, рассчитывают по формулам: где St.hom — номинальная мощность трансформатора, кВ-А;

      т.ном

      ^"НН.ном с °т.иои


      (3)


      к. ном


      »


      (4)


Рк.ном — потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт; t/нн.ном — номинальное напряжение обмотки низшего напряжения трансформатора, кВ;

ик — напряжение короткого замыкания трансформатора, %.

  • 2.1.2. Активные и индуктивные сопротивления нулевой последовательности понижающих трансформаторов, обмотки которых соединены по схеме Д/Уо- при расчете КЗ в сети низшего напряжения следует принимать равными соответственно активным и индуктивным сопротивлениям прямой последовательности. При других схемах соединения обмоток трансформаторов активные и индуктивные сопротивления нулевой последовательности необходимо принимать в соответствии с указаниями изготовителей.

  • 2.2. Активное и индуктивное сопротивления реакторов

    • 2.2.1. Активное сопротивление токоограничивающих реакторов (Г|р=г2р = гоР) в миллиомах рассчитывают по формуле

(5) ' р.ном

где ДРр.ном — потери активной мощности в фазе реактора при номинальном токе, Вт;

/р.ном — номинальный ток реактора, А.

  • 2.2.2. Индуктивное сопротивление реакторов (х1р—х2Р = хор) в миллиомах принимают как указано изготовителем или рассчитывают по формуле

х1р=ш(Д—/И)-103, (6)

где (о — угловая частота напряжения сети, рад/с;

L — индуктивность катушки трехфазного реактора, Гн;

М — взаимная индуктивность между фазами реактора, Гн.

  • 2.3. Активное и индуктивное сопротивления шинопроводов

При определении активного и индуктивного сопротивлений прямой и нулевой последовательностей шинопроводов следует использовать данные завода изготовителя, эксперимента или применять расчетный метод. Рекомендуемый метод расчета сопротивлений шинопроводов и параметры некоторых комплектных шинопроводов приведены в приложении 1.

  • 2.4. Активное и индуктивное сопротивления кабелей

    • 2.4.1. Значения параметров прямой (обратной) и нулевой последовательностей кабелей, применяемых в электроустановках до 1 кВ, принимают, как указано изготовителем или в приложении 2.

    • 2.4.2. При определении минимального значения тока КЗ рекомендуется учитывать увеличение активного сопротивления кабеля к моменту отключения цепи вследствие нагревания кабеля током КЗ. Значение активного сопротивления кабеля в миллиомах с учетом нагрева его током КЗ (га ) рассчитывают по формуле

=с» <». , (7)

тде сь — коэффициент, учитывающий увеличение активного сопротивления кабеля. При приближенных расчетах значение коэффициента с» допускается принимать равным 1,5. При уточненных расчетах коэффициент са следует определять в соответствии с черт. 5—8 прнложе-ния 2 в зависимости от материала и сечения жил кабеля, тока КЗ и продолжительности КЗ;

—активное сопротивление кабеля при температуре Оо, равной плюс 20 °C, мОм.

  • 2.5. Активное и индуктивное сопротивления воздушных линий вида следует определять на основании данных экспериментов или с использованием расчетных методик. Данные о контактных соединениях приведены в приложении 4. При приближенном учете сопротивлений контактов принимают: гк = 0,1 мОм — для контактных соединений кабелей; гк = 0.01 мОм — для шинопроводов; гк = 1,0 мОм — для коммутационных аппаратов.

    и проводов

    Методика расчета параметров воздушных приведена в приложении 3.

    • 2.6. Активные сопротивления контактов и нений

    Переходное сопротивление электрических


    линий и проводов


    контактных соеди-


    контактов любого


  • 2.7. Активные и индуктивные сопротивления трансформаторов тока

При расчете токов КЗ в электроустановках напряжением да 1 кВ следует учитывать как индуктивные, так и активные сопротивления первичных обмоток всех многовитковых измерительных трансформаторов тока, которые имеются в цепи КЗ. Значения активных и индуктивных сопротивлений нулевой последовательности принимают равными значениям сопротивлений прямой последовательности. Параметры некоторых многовитковых трансформаторов тока приведены в приложении 5. Активным и индуктивным сопротивлением одновитковых трансформаторов (на токи более 500 А) при расчетах токов КЗ можно пренебречь.

  • 2.8. Активные и индуктивные сопротивления катушек автоматических выключателей

Расчеты токов КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ следует вести с учетом индуктивных и активных сопротивлений катушек (расцепителей) максимального тока автоматических выключателей, принимая значения активных и индуктивных сопротивлений нулевой последовательности равными соответствующим сопротивлениям прямой последовательности. Значения сопротивлений катушек расцепителей и контактов некоторых автоматических выключателей приведены в приложении 6.

  • 2.9. Параметры автономных источников электроэнергии и синхронных электродвигателей

При расчете начального значения периодической составляющей тока КЗ автономные источники, а также синхронные электродвигатели следует учитывать сверхпереходным сопротивлением по продольной оси ротора (ла ), а при определении постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ —

индуктивным сопротивлением для токов обратной последовательности х2 и активным сопротивлением обмотки статора г. При приближенных расчетах принимают: Л4(ном> =0,15; ; г—

= 0,15X4 .

  • 2.10. Параметры асинхронных электродвигателей

При расчетах начального значения периодической составляющей тока КЗ от асинхронных электродвигателей последние следует вводить в схему замещения сверхпереходным индуктивным сопротивлением. При необходимости проведения уточненных расчетов следует также учитывать активное сопротивление статора. Их значения рекомендуется определять, как указано в приложении 7. При приближенных расчетах принимают: сверхпереходное индуктивное сопротивление асинхронного двигателя лад(ном) =0,18; активное сопротивление статора асинхронного двигателя гАД = 0,ЗбХдД.

  • 2.11. Расчетные параметры комплексных нагрузок

  • 2.11.1. При расчете токов КЗ от комплексных нагрузок следует учитывать их параметры прямой, обратнбй и нулевой последовательностей. Рекомендуемые значения сопротивлений прямой (Zi) и обратной (Z2) последовательностей отдельных элементов комплексной нагрузки приведены в табл. 1. Значения модулей полных сопротивлений прямой (ZIHr ), обратной (Z2Hr ) и нулевой (Zonr ) последовательностей некоторых узлов нагрузки в зависимости от их состава допускается определять, как указано в приложении 8.

Таблица 1

Параметры элементов комплексной нагрузки

Потребители комплексной нагрузки

Обозначения на схемах

C

Значеаия сопротивлений, отя. ед.

zL

*

Z,

*

Асинхронные электродвигатели

АД

0,8

0.074-/0,18

0.074-/0.18

Синхронные электродвигатели

СД

0,9

0,034-/0,16

0,034-/0,16

Лампы накаливания

ЛН

1,0

1,0

1,33

Г азоразрядные источники света

ЛГ

0,85

0,85 4-/0,53

0.38+/0.24

Преобразователи

П

0,9

0,9+/0,44

1,66+/0,81

Электротермические уста -

новки

ЭУ

0.9

14-/0.49

0,4 4-/0,2

  • 2.11.2. В приближенных расчетах для узлов, содержащих до 70 % асинхронных двигателей, допускается значения модулей полных сопротивлений комплексной нагрузки принимать равными ZiHr =^2нг =0,4; ZoHr=3>O.

* » *

  • 2.12. Активное сопротивление дуги в месте КЗ

При определении минимального значения тока КЗ следует учитывать влияние на ток КЗ активного сопротивления электрической дуги в месте КЗ.

Приближенные значения активного сопротивления дуги приведены в табл. 2.

Таблица 2

Значения активного сопротивления дуги

Расчетные условия КЗ

Активное сопротивление дуги (гд), мОм, при КЗ за трансформаторами мощностью, кВ*А

250

400

630

1000

1600

2500

КЗ вблизи выводов

низшего напряжения

трансформатора:

— в разделке кабелей напряжением:

0,4 кВ

15

10

7

5

4

3

0,525 кВ

14

8

6

4,5

3,5

2.5

0,69 кВ

— в шинопроводе тн-

12

/

5

4

3

2

па ШМА напряжени-

ем:

0,4 кВ

__

6

4

3

0,525 кВ

__

5

3,5

2,5

0.69 кВ

КЗ в конце шино-

4

3

2

провода типа ШМА

длиной 100—150 м

напряжением:

0.4 кВ

- -

6-8

5-7

4—6

0,525 кВ

5—7

4—6

3-5

0,69 кВ

4—6

3—5

2—4

Для других расчетных условий КЗ значения активного сопротивления дуги допускается рассчитывать, по приложению 9,

  • 3. РАСЧЕТ НАЧАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА ТРЕХФАЗНОГО КЗ

    • 3.1. Методика расчета начального действующего значения периодической составляющей тока КЗ в электроустановках до 1 кВ зависит от способа электроснабжения — от энергосистемы или от автономного источника.

    • 3.2. При электроснабжении электроустановки от энергосистемы через понижающий трансформатор начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока КЗ (/по) в килоамперах без учета подпитки от электродвигателей рассчитывают по формуле

1 _ аср.нн______ 18)

1 по— ,— , /—5---я— ' J

уз у

где t/ср.нн — среднее номинальное напряжение сети, в которой произошло короткое замыкание, В;

Гц, хи —соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи КЗ, мОм. Эти сопротивления равны: г1Г=гт+г р+ГТА+бсв+Гш+бс +Л 1кс+гвл+гд

И Х1£ —Хс+хт+Хр+ХтАЧ"*кв+*ш4"*иб+*вл»

где Гт и хт— активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности понижающего трансформатора, мОм;

гта и хта — активное и индуктивное сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока, мОм;

хс — эквивалентное индуктивное сопротивление системы до понижающего трансформатора, мОм, приведенное к ступени низшего напряжения.

гр — активное и индуктивное сопротивления реакторов, мОм.

гкв и хкв— активное и индуктивное сопротивления токовых катушек автоматических выключателей, мОм;

гш и хш— активное и индуктивное сопротивления шинопроводов, мОм;

гк—суммарное активное сопротивление различных контактов, мОм;

Пкб, гвл и Xue, хв л — активные и индуктивные сопротивления прямой последовательности кабельных и воздушных линий, мОм;

гд — активное сопротивление дуги в месте КЗ, мОм, принимаемое по данным табл. 2 или рассчитываемое как указано в приложении 9, в зависимости от условий КЗ.

  • 3.3. Если электроснабжение электроустановки осуществляется от энергосистемы через понижающий трансформатор и вблизи места КЗ имеются синхронные и асинхронные электродвигатели или комплексная нагрузка, то начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ с учетом подпитки от электродвигателей или комплексной нагрузки следует определять как сумму токов от энергосистемы (см. п. 3.2) и от электродвигателей или комплексной нагрузки.

Начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ от синхроннных электродвигателей (/Посд ) в килоамперах рассчитывают по формуле *

Лпосд = ф,СД > (9)

где £ф сд —сверхпереходная ЭДС синхронного электродвигателя (фазное значение), В;

х"а и гсд —соответственно сверхпереходное индуктивное и активное сопротивления электродвигателя, мОм; значения этих сопротивлений допускается определять как указано в п. 2.9;

Xjv и г tv —суммарное индуктивное и суммарное активное сопротивления прямой последовательности цепи, включенной между электродвигателем и точкой КЗ, мОм.

Для синхронных электродвигателей, которые до КЗ работали с перевозбуждением, сверхпереходную ЭДС сд ) в вольтах рассчитывают по формуле

£ф.одта (t/фЮ sincpiQj )а+(/ю| х& costpioi )2, (10)

где £/ф|0| —фазное напряжение на выводах электродвигателя в момент, предшествующий КЗ, В;

/ о “ ток статора в момент, предшествующий КЗ, А;

<Рю1 — угол сдвига фаз напряжения и тока в момент, предшествующий КЗ, град, эл.;

xj —сверхпереходное сопротивление по продольной оси синхронного электродвигателя, мОм.

Для синхронных электродвигателей, работавших до КЗ с не-довозбуждением, сверхпереходную ЭДС (£J сд ) в вольтах рассчитывают по формуле

£ф.СД— К(Ц>|0| — /|0|*4 sintpioi )3 + (Ло| *d cosqpioi)®. (11)

Начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ от асинхронных электродвигателей (/подд ) в килоамперах рассчитывают по формуле

/подд = .....; £ф'АД---------- , (12) где х*АД и гад — соответственно сверхпереходное индуктивное и активное сопротивления электродвигателя, мОм; значения этих сопротивлений допускается определять, как указано в п. 2.10;

£* АД — сверхпереходная ЭДС асинхронного электродвигателя, которую можно рассчитать по формуле

£ф.лд (^7фЮ1СОБФ*01 ~Ло| гад )2+(tAt>i0|Sin(pioi —-/|0| *ад)2. (13)

При необходимости учета комплексной нагрузки соответствующее начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ следует рассчитывать, как указано в приложении 10.

  • 3.4. В электроустановках с автономными источниками электроэнергии начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ без учета подпитки от электродвигателей (/по) в килоамперах рассчитывают по формуле


(14)

где Г12 и —соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления цепи КЗ, мОм. Эти сопротивления равны:

^12=Гта+^кв +грН-/'ш+/‘к +ПкбЧ-Гвл;

Xl£=Xrf +^Тд+хКа4-Хр-|-Хш4-Х1кб+^Вл’

где Еф — эквивалентная сверхпереходная ЭДС (фазноё значение), В; значение этой ЭДС следует рассчитывать так же, как и для синхронных электродвигателей (см. п. 3.3).

  • 3.5. При необходимости учета синхронных и асинхронных электродвигателей или комплексной нагрузки в автономной электрической системе начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ следует определять как сумму токов от автономных источников (см. п. 3.4) и от электродвигателей или комплексной нагрузки (см. п. 3.3).

  • 3.6. При необходимости учета влияния на ток КЗ активного сопротивления электрической дуги рекомендуется использовать указания приложения 9 (п. 4).

  • 4. РАСЧЕТ АПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА КЗ

    • 4.1. Наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока КЗ 0’ао) в общем случае считают равным амплитуде периодической составляющей тока в начальный момент КЗ

(15)

  • 4.2. В радиальных сетях апериодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент времени (40 рассчитывают по формуле


(16)

где t — время, с;

Та — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ с, равная

где хх и гt —результирующие индуктивное и активное сопро

тивления цепи КЗ, мОм;

©с — синхронная угловая частота напряжения сети, рад/с.


При определении xs и г% синхронные генераторы, синхронные и асинхронные электродвигатели должны быть введены в схему замещения в соответствии с требованиями пп. 2.9 и 2.10.

Комплексная нагрузка должна быть введена в схему замещения в соответствии с требованиями разд. 2.

  • 4.3. Если точка КЗ делит расчетную схему на радиальные, независимые друг от друга ветви, то апериодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент времени следует определять как сумму апериодических составляющих токов отдельных ветвей по формуле

где тп — число независимых ветвей схемы;

4о*‘ — начальное значение апериодической составляющей тока КЗ в 1-й ветви, кА.

  • 5. РАСЧЕТ УДАРНОГО ТОКА КЗ

    • 5.1. Ударный ток трехфазного КЗ (гуд) в электроустановках с одним источником энергии (энергосистема или автономный источник) рассчитывают по формуле

*уд=/2 /по(1 +sin

(19)


где 2СУд= (l-t-sintpK^^ya^a ) — ударный коэффициент, который

может быть определен по кривым черт. 1;


Га — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ (см. п. 4.2);

фк — угол сдвига по фазе напряжения или ЭДС источника и периодической составляющей тока КЗ, который рассчитывают по формуле

фк ==arctgxi2/riE ;

—время от начала КЗ до появления ударного тока, с, равное <„-0,01 Л/НУл .

Кривые зависимости ударного коэффициента Куд от отношений г/х и х/г


/-

■/

Jr

0,5 1 2 5 Ш 20 50НЮ х/г


* — индуктивное сопротивление цепи КЗ; г — активное сопро. тввлевве целя КЗ

Черт. 1

  • 5.2. При расчете ударного тока КЗ на выводах автономных источников, а также синхронных и асинхронных электродвигателей допускается считать, что:

ударный ток наступает через 0,01 с после начала КЗ;

амплитуда периодической составляющей тока КЗ в момент времени /=0,01 с равна амплитуде этой составляющей в начальный момент КЗ.

  • 5.3. Ударный ток от асинхронного электродвигателя (/уд ад)

в килоамперах рассчитывают с учетом затухания амплитуды периодической составляющей тока КЗ по формуле

_ 0>0i 0,01

/уд.ад ==V2 /поад (с тр +е а), (20)

где Тр — расчетная постоянная времени затухания периодической составляющей тока статора, с;

— постоянная времени затухания апериодической составляющей тока статора, с.

При этом Тр и Та допускается рассчитывать по формулам

1 рв о ’

Т — ’гДД"*~*1кб

а М'х+'иб) ’

С. 14 ГОСТ Р 60270—92

где юс — синхронная угловая частота, рад/с;

Г| и г°2 - соответственно активное сопротивление статора и- активное сопротивление ротора, приведенное к статору, которые допускается рассчитывать, как указано в приложении 7.

  • 5.4. Если точка КЗ делит расчетную схему на радиальные, не зависимые друг от друга ветви, то ударный ток КЗ (/уд) определяют как сумму ударных токов отдельных ветвей по формуле 1уд= 2 /2"/n0i( 1+е‘ ),а (21)

где m — число независимых ветвей схемы; Гпо< — начальное действующее значение Изменение периодической составляющей тока КЗ от синхронной машины




*■ -----------периодической состав

ляющей тока КЗ в t-й ветви, кА;

— время появления ударного тока в t-й ветви, с;

а/ — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ в t-й ветви, с.


6. РАСЧЕТ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА КЗ ОТ АВТОНОМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ПРОИЗВОЛЬНЫЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ

  • 6.1. В сложных автономных системах расчет периодической составляющей тока КЗ от источников электроэнергии (синхронных генераторов) в произвольный времени следует выполнять решения соответствующей системы дифференциальных переходных процессов с ванием ЭВМ.

  • 6.2. В приближенных расчетах для определения действующего значения периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени от автономных источников при радиальной схеме применяют кривые, приведенные на черт. 2. Расчетные кривые характеризуют изменение этой составляющей во времени при разных


момент

путем


уравнений

использо-


удаленностях точки КЗ Значения периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени отнесены к начальному значению этой составляющей, т. е.

v<= 4т--

' (10

Удаленность точки КЗ от синхронной машины (/по(ном>) харак-действующего значения периодической машины в начальный момент


it


теризуется отношением составляющей тока этой номинальному току, т. е.


КЗ к ее


г Л10

'пО(ноы)— / — .

# 'ном

Действующее значение периодической составляющей в произвольный момент времени от синхронной машины скольких однотипных синхронных машин, находящихся


тока КЗ (или не-в одинг


ковых условиях по отношению к точке КЗ) (Лн), следует определять по формуле


(22)


Лг=т/п0(ном)^ком •

#

причем при нескольких машинах под номинальным током следует понимать сумму номинальных токов всех машин.


7. РАСЧЕТ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА КЗ ОТ СИНХРОННЫХ И АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В ПРОИЗВОЛЬНЫЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ


  • 7.1. Точный расчет периодической составляющей тока КЗ от синхронных и асинхронных электродвигателей в произвольный момент времени следует выполнять путем решения системы дифференциальных уравнений переходных процессов.

  • 7.2. При приближенных расчетах для определения действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронных электродвигателей в произвольный момент времени при радиальной схеме используют типовые кривые, приведенные на черт. 2.

  • 7.3. При приближенных расчетах для определения действующего значения периодической составляющей тока КЗ от асинхронных электродвигателей в произвольный момент времени при радиальной схеме используют кривые, приведенные на черт. 3. Значения периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени отнесены к начальному значению этой составляющей, т. е.


Угла =


7пМД

'пОАД


Изменение периодической составляющей тока КЗ от асинхронных двигателей

Ъ.АД

Черт. 3

Удаленность точки КЗ от асинхронного электродвигателя характеризуется отношением действующего значения периодической составляющей тока этого электродвигателя в начальный момент КЗ к его номинальному току

г ^ПОАД

/лО(вом)“ '”7------- •

* 'А Дном

Действующее значение периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени от асинхронного электродвигателя (/пмд ) (или нескольких асинхронных электродвигателей, находящихся в одинаковых условиях по отношению к точке КЗ) рассчитывают по формуле

Л1/АД ==Т/АД^пО(ноы) ЛомАД • (23)

8. РАСЧЕТ ТОКОВ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КЗ

  • 8.1. Составление схем замещения

  • 8.1.1. Расчет токов несимметричных КЗ выполняют с использованием метода симметричных составляющих. При этом предварительно необходимо составить схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей.

  • 8.1.2. В схему замещения прямой последовательности должны быть введены все элементы расчетной схемы, причем при расчете начального значения тока несимметричного КЗ автономные источники, синхронные и асинхронные электродвигатели, а также комплексная нагрузка должны быть введены сверхпереходными ЭДС и сверхпереходными сопротивлениями.

Схема замещения обратной последовательности также должна включать все элементы расчетной схемы. При этом ЭДС обратной последовательности синхронных и асинхронных машин, а также комплексной нагрузки, следует принимать равными нулю. Сопротивление обратной последовательности синхронных машин следует принимать по данным каталога, асинхронных машин — принимать равным сверхпереходному сопротивлению, а комплексных нагрузок — в соответствии с табл. 1.

Сопротивление обратной последовательности трансформаторов, реакторов, воздушных и кабельных линий следует принимать равным сопротивлению прямой последовательности.

  • 8.2. Расчет токов однофазного КЗ

  • 8.2.1. Если электроснабжение электроустановки напряжением до 1 кВ осуществляется от энергосистемы через понижающий трансформатор, то начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ от системы (/по ) в килоамперах расчитывают по формуле

/(I) = К^ср.ин , 24 \

(2/'1£-j-r02)a-j-(2xl£-f-x0S)2

где г is и xis определяют в соответствии с п. 3.2 настоящего стандарта;

Гох и xos —суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки КЗ, мОм. Эти сопротивления равны:

ГоХ~Г0Т4-Гр+гтд+гкв +гк -|-ГОш4"г0кб+гОвл + Гд и Xgl ==XOt4"^p+^Ta4"^kb -+*ош+х0кб+*овл* где гот и хот — активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности понижающего трансформатора;

гОш и хОш — активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности шинопровода;

гш и Хокб — активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности кабеля;

гОвл и хОвд — активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности ВОЗДУШНОЙ ЛИНИН (Говд«г1вя, ^0»л я,ЗХ|вл) •

  • 8.2.2. В электроустановках с автономными источниками энергии начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ (/по ) в килоамперах рассчитывают по формуле

7<п» _■■■■* ____________


п0 /(2r12+r0£)H(2xiS4-x0Z)® '

где Еф— эквивалентная сверхпереходная ЭД С автономных источников, В, которую определяют в соответствии с п. 3.4.

Значения ri2 и Xis определяют в соответствии с п. 3.4, а Гох и xos —поп. 8.2.1

  • 8.2.3. Начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ с учетом синхронных и асинхронных электродвигателей в килоамперах рассчитывают, как указано в п. 8.2.2.

  • 8.2.4. При необходимости определения периодической составляющей тока однофазного КЗ в произвольный момент времени применяют методы расчета, приведенные в разд. 2, б и 7.

  • 8.3. Расчет токов двухфазного КЗ

  • 8.3.1. При электроснабжении электроустановок напряжением до 1 кВ от энергосистемы через понижающий трансформатор начальное значение периодической составляющей тока двухфазного КЗ (/по ) в килоамперах рассчитывают по формуле


    ^ер.НН

    2 riz~'~rl£


    (26)


где

^Гт+Гр+ГТАЧ-Гкв+Лц+Гк +г1кб+Г1вл+гд/2;

*1£=Хс-|-Хт4-Хр-|-ХтА4-Хкв .

  • 8.3.2. В электроустановках с автономными источниками энергии начальное значение периодической составляющей тока двухфазного КЗ (/£/) в килоамперах рассчитывают по формуле


(27)

  • 8.3.3. Начальное значение периодической составляющей тока двухфазного КЗ с учетом асинхронных электродвигателей (/^Ад) в килоамперах рассчитывают по формуле

7(2)

П°АД 2 ’

где£ф£ — эквивалентная ЭД С асинхронных электродвигателей и источника электроэнергии, В;

Их и — суммарные активное и индуктивное сопротивления относительно точки КЗ (с учетом параметров асинхронных электродвигателей), мОм.

  • 8.3.4. Начальное действующее значение периодической состав-ляющей тока двухфазного КЗ с учетом синхронных электродвигателей в килоамперах определяют, как указано в п. 8.3.3.

  • 8.3.5. При необходимости определения периодической составляющей тока двухфазного КЗ в произвольный момент времени применяют методы расчета, приведенные в разд. 6 и 7.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЙ ШИНОПРОВОДОВ

  • 1. Необходимые для расчетов токов КЗ параметры шинопроводов могут быть взяты из нормативно-технической документации или получены расчетным методом. Параметры шинопроводов серии 11IMA и ШРА даны в табл. 3.

Активное сопротивление одной фазы шинопровода (гш) в миллиомах при температуре *0 рассчитывают по формуле

_ 1

ш Р^норм s 714-^иорм


КИО*,


(29)


где Рзнор — удельное сопротивление материала шины при нормированной температуре О норм. Ом-мм2/м;

Онорм — нормированная температура, при которой задано удельное сопротивление, °C;

/ — длина шины одной фазы, м;

з — сечение шины, мм2;

Т — постоянная, зависящая от материала проводника, °C: для твердотянутой меди 242 °C; для отожженной меди Т=234°С; для

алюминия Т — 236 °C;

КА—коэффициент добавочных потерь, учитывающий влияние поверхностного эффекта, эффекта близости, а также, добавочных потерь от расположенных вблизи металлических элементов.

Значение коэффициента добавочных потерь можно оценить, исходя из результатов экспериментальных исследований токопроводов аналогичных конструкций или рассчитать (приблизительно) по формуле

ПЭ *

где —коэффициент, учитывающий изменение температуры шины (значе

ния К$ приведены в приложении 3);

Кб — коэффициент близости;

Хпэ — коэффициент поверхностного эффекта.

Таблица 3

Параметры комплектных шинопроводов

Тип шинопровода

Номинальное напряжение, кВ

Номинальный ток, А

Сопротиэление фазы, мОм/м

Сопротивлен ие нулевого проводника, мОм/м

П

*1

гнп

жнп

ШМА4—1250

0.38/0,66

1250

0,034

0,016

0,054

0,053

ШМА4—1600

0,38/0,66

1600

0,030

0,014

0,037

0,042

ШМА4—3200

0,38'0.66

3200

0,010

0,005

0,064

0,035

ШМА68П

0,38/0,66

2500

0,020

0,020

0,070

0,046

ШМА68П

0,38/0,66

4000

0,013

0,015

0,070

0,045

UIPA73

0,38

250

0.210

0,210

0,120

0,210

UIPA73

0,38

400

0,150

0.170

0,162

0,164

1ПРА73

0,38

630

0.1

0,13

0.162

0,164

Значения коэффициентов Кб и Хпэ

для медных и алюминиевых


шин за*


висят от размеров поперечного сечения,, расположения и числа шин. Для одиночных шин прямоугольного сечения, имеющих размеры 25ХЗ—100ХЮ мм, при расположении шин «на ребро» значения коэффициента Клэ составляют ,1,02—1,1. Значения коэффициента Кп9 для пакетов шин допускается при


нимать как для одиночных шин.

Коэффициент добавочных потерь Кд для алюминиевых шин сечением 100X10 мм2 в зависимости от числа шин п должен иметь следующие значения: при п=1 Кд«1,18; при л=2 Кд«1,25; при л=3 Кд «1,6; при л = 4 Хд«1.72.

При прокладке шинопровода в галерее или туннеле коэффициент добавочных потерь следует брать на 0,25 больше, чем при его прокладке на открытом воздухе.

  • 2. Индуктивное сопротивление прямой последовательности фазы шинопровода (х1Ш) в миллиомах на метр рассчитывают по формуле

xllu=0,1451g , (30)

где d— расстояние между шинами, м;

go — среднее геометрическое расстояние, м, рассчитываемое по одной из приведенных ниже формул:

  • 1) для шины прямоугольного сечения

g0=Qt22(b+h),

где ft и ft — размеры сторон прямоугольника;

  • 2) для шины квадратного сечения:

go= 0,456, где Ь — размер стороны квадрата;

  • 3) для трубчатой шины квадратичного сечения

go—0,58СЬвш, где 6ВШ —размер наружной (внешней) стороны квадратного сечения;

С — коэффициент, значения которого должны соответствовать приведенным в табл. 4.

Таблица 4

Значения коэффициента С

Отношение внутреннего радиуса трубы круглого сечения к внешнему радиусу или внутренней стороны трубы квадратного сечения к внешней стороне

Значение коэффициента С

0,1

0,78

0,2

0,79

ол

0,81

0,4

0,83

0,5

0,85

0,6

0,88

0,7

0,91

0,8

0,94

0,9

0,97

ко

1,00

Среднее геометрическое расстояние для пакета шин можно рассчитать по следующим формулам:

  • 1) для двухполосного пакета:

g=V0,22(b+h)dk,

где b и h—соответственно толщина я ширина одной полосы шины (см. черт. 4), мм;

d — расстояние между продольными осями (центрами масс) сечений шин пакета (см. черт. 4), мм;

k — коэффициент, зависящий от отношения d^h, его определяют по кривой, приведенной на черт. 4;

  • 2) для трехполосного пакета

(31п0,22(Ь4-й4,'21п

где г/н, ds3 и di3 — расстояния между центрами масс сечений соответствующих шин пакета;

Коэффициент k для определения среднего геометрического расстояния между шинами прямоугольного сечения

й12, &2з и &13 — коэффициенты, зависящие от отношения dl2/ht d^h, di3fh и определяемые по кривой, приведенной на черт. 4.

Значения средних геометрических расстояний (go) наиболее употребляемых пакетов шин с зазорами между шинами равными толщине шины, должны соответствовать приведенным в табл. 5.

Таблица 5

Значения go некоторых пакетов шин

Сечение пакета, мм1

go, CM

2(80X10)

1,53

2(100X10)

3,0

2(120X10)

3,45

3(80ХЮ)

2,99

3(100X10)

3,50

3(120X10)

3,95

  • 3. В качестве допустимой (расчетной) температуры нагрева шинопровода в продолжительном режиме следует принимать 0=70 °C.

  • 4. Активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности фазы шинопровода (гош и ) в миллиомах на метр принимают (ориентировочно)

гош—f 1ш4-3гн •^ош=,5—9,4) Xjuj .

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

АКТИВНЫЕ И ИНДУКТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КАБЕЛЕЙ

Таблица 6

Параметры кабеля с алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке

Сечейне кабеля, мы3

Сопротивление трехжнльного кабеля в алкмнниевой оболочке, мОм/м

rt*=rt

х^х,

Гв

х0

3X4

9,61

0,092

10,95

0,579

3X6

6,41

0.087

7,69

0,523

3X10

3,84

0,082

5,04

0,461

3X16

2,4

0,078

3,52

0,406

3X25

1.54

0,062

2,63

0.359

3X35

1,1

0,061

2,07

0,298

3X50

0,709

0,06

1,64

0.257

3X70

0,549

0,059

1.31

0,211

3X95

0,405

0,057

1,06

0,174

3X120

0,32

0,057

0,92

0,157

3X150

0,256

0,056

0,78

0,135

3X185

0,208

0,056

0,66

0,122

3X240

0.16

0,055

0,553

0,107

Таблица 7

Параметры кабеля с алюминиевыми жилами в свинцовой оболочке

Сечение кабеля, мм2

Сопротивление трехжильного i абеля в сгинисвой оболочке, мСм/м

G-'«

г»

*0

3X4

9,61

0,092

11,6

1.24

3X6

6,41

0,087

8,38

1.2

3X10

3,84

0,082

5,78

1,16

3x16

2,4

0,078

4,32

1,12

3X25

1,54

0,062

3,44

1,07

3X35

1.1

0,061

2,96

1,01

3X50

0,769

0,06

2,6

0,963

3X70

0,549

0,059

2,31

0,884

3X95

0,405

0,057

2,1

0,793

3X120

0,32

0,057

1,96

0,742

3X150

0,256

0,056

1,82

0,671

3X185

0,208

0,056

1,69

0,606

3X240

0.16

0.055

1,55

0,535

Та блица 8

Параметры кабеля с алюминиевыми жилами

в непроводящей оболочке

Сечение кабеля, мм*

Сопротивленце трехжнльного кабеля в непроводящей оболочке, мОм/м

г.

**

3X4

9,61

0,092

11,7

2,31

3X6

6,41

0,087

8,51

2,274

3X10

3,84

0,082

5.94

2,24

3X16

2,4

0,078

4.5

2,2

3X25

1,54

0,062

3,64

2,17

3X35

1,1

0,061

3.3

2,14

3X50

0,769

0,06

2,869

2,08

3X70

0,549

0,059

2,649

2,07

3X95

0,405

0,057

2,505

2,05

3X120

0,32

0,057

2,42

2,03

3X150

0,256

0,056

2,36

2,0

Та блица 9

Параметры кабеля с алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке

Сечение кабеля, ми*

Сопротивление четырехжильного кабеля в алюминиевой оболочке, мОм/м

3X4-HX2.5

9,61

0,098

10,87

0,57

ЗХ6+1Х4

6,41

0,094

7.6

0,463

3X10+1X6

3,84

0,088

4,94

0,401

3X16+1X10

2,4

0,084

3,39

0,336

3x25+1X16

1,54

0,072

2,41

0,256

3X35+1X16

1,1

0,068

1,93

0,232

3x50+1X25

0,769

0,066

1,44

0,179

3X70+1X35

0,549

0,065

1.11

0,145

3X95+1X50

0,405

0,064

0,887

0.J24

Таблица 10

Параметры кабеля с алюминиевыми жилами в свинцовой оболочке

Сечение кабеля, мм*

Сопротивление четырехжкльного кабеля в свинцовой оболочке, мОм/м

Г1=ГЛ

Ге

3X44-1X2,5

9,61

0,098

11,52

1,13

ЗХ6+1Х4

6,41

0,094

8,28

1,05

3X104-1X6

3,84

0,088

5,63

0,966

3X16+1X10

2,4

0,084

4,09

0,831

3X25+1X16

1,54

0,072

3,08

0,668

3X35 + 1X16

1,1

0,068

2,63

0,647

3X504-1X25

0,769

0,066

2,1

0,5

3X70+1X35

0,549

0,065

1,71

0,393

3X95+1X50

0,405

0.064

1,39

0,317

3X120 + 1X50

0,32

0,064

1.27

0,301

3X1504-1X70

0,256

0,063

1,05

0,248

3X135+1X70

0,208

0,063

0,989

0,244

Таблица 11

Параметры кабеля с алюминиевыми жилами в непроводящей оболочке

Сечение кабеля, мм*

Сопротивление четырехжильного кабеля в непроводящей оболочке, мОм/м

г»

*о2

3X44-1X2,5

9,61

0,098

11,71

2,11

ЗХ6+1Х4

6,41

0,094

8,71

1,968

3X104-1X6

3,84

0,088

5,9

1,811

3X164-1X10

2,4

0,084

4,39

1,558

3X25+1X16

1,54

0,072

3,42

1,258

3X35+1X16

1.1

0,068

2,97

1,241

3X50+1X25

0,769

0,066

2,449

0,949

3X70+1X35

0,549

0,065

2,039

0,741

3X954-1X50

0,405

0,064

1,665

0,559

3X120+1X50

0,32

0,064

1,54

0,545

3X150+1X70

0,256

0,063

1,276

0,43

Та блица 12

Параметры кабеля с медными жилами в стальной оболочке*

Сечение токопроводящей жилы, мм’

Сопротивление трехжильного кабеля, мОм/м, при температуре жилы 65 °C

fi—n

*1—*1

г#

хд

3X6

3,54

0,094

4,07

1,69

3x10

2,13

0,088

2,66

1,65

3X16

1,33

0,082

1,86

1,61

3X25

0,85

0.082

1.38

1,57

3X35

0,61

0,079

1Л4

1,54

3X50

0,43

0,078

0,96

1,51

3X70

0,3

0,065

0,83

1,48

3X95

0,22

0,064

0,75

1,45

3X120

0,18

0,062

0.71

1,43

3X150

0,14

0,061

0,67

1.41

3X185

0,115

0,061

0,65

1,39

3X240

0,089

0,06

0,62

1,36

* Заземление выполнено медным проводом сечением 120 мм2

Таблица 13

Параметры кабеля с медными жилами в стальной оболочке

Сечениэ токопроводящей жялы, мм*

Сопротивление четырехжильного кабеля, мОм/м, при температуре жилы 65 9С

г»

х«

3X6+1X4

3,54

0,1

4.19

1,55

3X10+1X6

2,13

0,095

2,82

1,46

3X16+1X10

1,33

0,09

2,07

1,31

3X25+1X16

0,85

0,089

1.63

1,11

3X35 + 1X16

0,61

0,086

1,37

1,09

ЗХ50+-1Х2Б

0,43

0,086

1,18

0,88

3X70 + 1X25

0,3

0,073

1,05

0,851

3X70 + 1X35

0,074

1,01

0,654

3X95+1X35

0,22

0,072

0,92

0,69

3X95+1X50

0,84

0,54

3X120+1X35

0.18

0,07

0,88

0,68

3X120+1X70

0,7

0.47

3X150 + 1X50

0,74

0,54

3X150 + 1X70

0,14

0,07

0,66

0,42

3X185 + 1X50

0.7

0,54

3X185+1X95

0,115

0,069

0,54

0,34

Таблица 14

Параметры кабеля с медными жилами в стальной оболочке

Сечение токопроводящей жилы, мм1

Сопротивление четырехжкльного кабеля, мОм/м, при температуре жилы 65 °C

г®

х9

4X6

3,54

0,1

4.24

1,49

4X10

2,13

0,095

2,88

1,34

4X16

1,33

0,09

2,12

1.14

4X25

0,85

0,089

1,63

0,91

4X35

0,61

0,086

1,33

0,74

4X50

0,43

0,086

1,05

0,58

4X70

0,3

0,073

0,85

0,42

4X95

0,22

0,072

0,66

0,35

4X120

0,18

0,07

0,54

0,31

4X150

0,14

0,07

0,45

0.28

4X185

0,115

0,069

0,37

0,27

УВЕЛИЧЕНИЕ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КАБЕЛЕЙ

Значения коэффициента, учитывающего увеличение активного сопротивле-ния медного кабеля при нагреве его током КЗ, определяют в завнсимоети от сечения кабеля, тока КЗ и продолжительности КЗ по кривым, приведенным на черт. 5 или 6, а алюминиевого кабеля — по кривым приведенным на черт. 7 или 8.

Данные, указанные на черт. 5—8, получены при следующих расчетных условиях: КЗ происходит в радиальной схеме, содержащей ветвь (трансформатор, кабель) с источником неизменной по амплитуде ЭДС;

температура кабеля изменяется от Онач.=20 °C до Одоп к =200 °C; продолжительность КЗ (/ откл) составляет 0,2; 0,6; 1,0, 1,5 с.

Температуру нагрева кабеля определяют с помощью уравнения нагрева однородного проводника при адиабатическом процессе, преобразованного к виду

d» = ______________Znf Р&__________________

[l+ 1

где I nt —ток КЗ к моменту времени t, кА;

рВ я Р&норм — удельные сопротивления, Ом*м, материала кабеля при температуре О и начальной нормированной температуре О-норм I $ — сечение кабеля, мм2;

X — плотность материала проводника, кг/м8;

Я —ускорение силы тяжести, м/с2;

Со — удельная теплоемкость материала кабеля при температуре Фо=Фнач = 0 норм, Дж/(кг*К):

р — температурный коэффициент теплоемкости, 1/К:

а — температурный коэффициент удельного сопротивления, 1/К. Изменение удельного сопротивления материала кабеля при повышении температуры определяют по выражению

Ра =РА »

* %Рм *

Черт. 5


Черт. 6


С. 28 ГОСТ Р 50270-92



Черт. 7



Черт. 8


ГОСТ Р 50270—92 С. 29


ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое

РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДОВ, ПРОЛОЖЕННЫХ ОТКРЫТО НА ИЗОЛЯТОРАХ, И ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ линия

  • 1. Расчетное сопротивление проводов

    • 1.1. Активное сопротивление прямой последовательности одной фазы проводника (г) в миллиомах рассчитывают по формуле

r-саКсКпэРа ~ -Ю3» (31)

норм

где — коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления с повышением температуры (см. приложение 2). В качестве расчетной температуры нагрева для проводов с резиновой и пластмассовой изоляцией принимают 0=65°C;

=1,02 — коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления мкогопро-волочных жил проводов и кабелей вследствие скрутки. Для однопроволочных проводов Хс~1(0;

Kni — коэффициент поверхностного эффекта при переменном токе. Для медных и алюминиевых проводов коэффициент принимают равным единице;

Р 5 ор —удельное сопротивление провода при 0=20 °C. Для медных проводов рл —0,0178 Ом»мм2/м, для алюминиевых проводов норм

р В — 0,02994 Ом-мм2/м;

норм

s — сечение проводника, мм2;

I — длина проводника, м.

  • 1.2. Индуктивное сопротивление прямой последовательности (х) одной фазы провода круглого сечения в миллиомах на метр рассчитывают по формуле

x=O.I45lg-^- . (32)

где а — расстояние между проводниками, м;

Rn — радиус проводника, м.

  • 1.3. Если фазный н нулевой проводники выполнены из круглых проводов одинакового сечения и проложены параллельно, то индуктивное сопротивление цепи фаза—нуль (хф_н ) в миллиомах ня метр рассчитывают по формуле

Хф_и=0,291я . (33)

При прямоугольной форме сечения нулевого проводника сопротивление цепи фаза — нуль определяют по сечению фазного проводника.

  • 1.4. Активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности воздушных линий, имеющих нулевой провод с повторным заземлением, зависят от числа заземлений и коэффициента сезонности.

При определении активного и индуктивного сопротивлений петли фазный провод—нулевой провод (Гф_м , хф_н) используют соответственно формулы 31 и 33 или расчетные данные, приведенные в табл. 15. Активное и индук-тнвное сопротивления петли с промежуточными заземлениями определяют умножением расчетных сопротивлений на соответствующие поправочные коэффициенты Кр и Кх в зависимости от числа промежуточных заземлений (т), черт. 9, и на коэффициент сезонности Ксз (табл. 16). Значения коэффициента Кд на рис. 9а даны при разных сечениях проводов петли — фазного (указаны в числителе) и нулевого (указаны в знаменателе), а Кх на рис 96 — при разных сечениях нулевого и любых сечениях фазного провода.

Поправочные коэффициенты (К R и ) к активному

я индуктивному сопротивлениям петли «фазовый провод — нулевой провод воздушной линии»



  • 1. На верхнем рисунке справа от кривых даны сечения проводов петли: в числителе — фазового провода, в знаменателе — нулевого провода.

  • 2. На нижнем рисунке справа от кривых даны сечения нулевых проводов петли. Эти кривые можно с достаточной точностью использовать при всех возможных сочетаниях сечений фазового и нулевого проводов.

Черт. 9

Таблица 15 Значения сопротивления петли «фазный провод — нулевой провод» без учета заземляющих устройств

Сечеяяе фазного провода, мм’

Активное (в числителе) в индуктивное (в знаменателе) сопротивления петли, мОм, при сечении нулевого провода, мы1

16

25

35

50

70

16

3,68

0,68

25

2,98

2,28

0,67

0,66

35

1.99

1,70

0,65

0,64

50

1,73

1,44

1.18

0,64

0,63

0,62

70

1.27

1,01

0,84

0,62

0,61

0,60

Прмзнаки климатических зон и значения сезонного коэффициента К*3

Данные, характеризующие климатические зоны, и тип применяемых электродов

Климатические зоны

1

2

3

4

1. Климатические

признаки зон

1. Средняя многолетняя температура (январь), °C

(—15) —

(-20)

(-10)--(-14)

0—(—10)

0—( + 15)

2. Средняя многолетняя

(+16)-

(+18)-

(+22)-

(+24)-

высшая температура

(июль), °C

-(+18)

-(+22)

-( + 24)

-( + 26)

3. Продолжительность замерзания вод, сут.

170—190

150

100

0

2. ;

4. Вертикальные электроды длиной 3 м при глу»

Значение коэ<

>фициента Кс

3

бине заложения их вершины 0,7—0,8 м

  • 5. То же, при длине электродов 5 м

  • 6. То же, для горизонтальных электродов длиной 10 м при глубине за-

0,61

0,67

0,77

0,91

0,74

0,80

0,87

0.91

ложения 0,7—0,8 м

0,18

0,28

0,4

0,67

определяет

снижение

сопротивления

по сравне-

* Сезонный коэффициент кию с максимальным сопротивлением в сезон промерзания или высыхания.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Рекомендуемое

РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТОВ И КОНТАКТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Значения переходных сопротивлений контактных соединений кабелей, разъемных контактов коммутационных аппаратов и шинопроводов в миллиомах приведены соответственно в табл. 17—19.

Та бли ца 17

Сопротивления контактных соединений кабелей

Сечение алюминиевого кабеля, мм2

16

25

35

50

70

95

120

150

240

Сопротивление, мОм

0,085

0,064

0,056

0,043

0,029

0,027

0,024

0,021

0,012

Таблица 18

Сопротивления контактных соединений шинопроводов

Номинальный ток, А

250

400

630

1600

2500

4000

Серия шинопроводов

ШРА-73

ШРА-73

ШРА-73

ШМА-73

ШМА-68Н

ШМА-68Н

Сопротивление контактного соединения, мОм

0,009

0,006

0,004

0,003

0,002

0,001

Таблица 19

Приближенные значения сопротивлений разъемных контактов коммутационных аппаратов напряжением до 1 кВ

Номинальный ток аппарата, А

Активное сопротивление, мОм, разъемных соединений

автоматического выключателя

рубильника

разъединителя

50

1,30

70

L00

100

0,75

0,50

<—

150

0,65

200

0,60

0,40

400

0,40

0.20

0,20

600

0,25

0,15

0,15

1000

0,12

0,08

0,08

3000

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Справочное

ПАРАМЕТРЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

При отсутствии данных изготовителя об индуктивных (хТА ) и активных (гТА ) сопротивлениях измерительных трансформаторов тока допускается использовать значения, приведенные в табл. 20.

Таблица 20

Сопротивления первичных обмоток многовитковых трансформаторов тока

Коэффициент трансформации трансформатора тока

Сопротивление первичной обмотки многовиткового трансформатора, мОм, класса точности

1

3

ХТА

ГТА

ХТА

ГТА

20/5

67

42

17

19

30/5

30

20

8

8,2

40/5

17

11

4,2

4,8

50/5

11

7

2.8

3

75/5

4,8

3

1.2

1.3

100'5

2,7

1,7

0,7

0,75

150/5

1.2

0,75

0,3

0,33

200/5

0,67

0,42

0,17

0,19

300/5

0,3

0,2

0,08

0,088

400/5

0,17

0,11

0,04

0,05

500/5

0,07

0,05

0,02

0,02

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Рекомендуемое

СОПРОТИВЛЕНИЕ КАТУШЕК АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

При отсутствии данных изготовителей об индуктивных (хкв) и активных (г кв) сопротивлениях катушек расцепителей к переходных сопротивлениях подвижных контактов автоматических выключателей допускается использовать значения этих сопротивлений, приведенные в табл. 21.

Таблица 21

Сопротивления катушек и контактов автоматических выключателей

Номинальный ток выключателя, А

Сопротивление катушки и контакта, мОм

гкв

хкв

50

7

4,5

70

3,5

2

100

2.15

1,2

140

1,3

0,7

200

1.1

0,5

400

0,65

0,17

600

0,41

0,13

1000

0,25

0,1

1600

0,14

0,08

2500

0,13

0,07

4000

0,1

0,05

Примечание. В таблице указаны суммарные сопротивления катушек и контактов автоматических выключателей (серий А 3700 «Электрон» и ВА), для которых эти сопротивления зависят от их номинального тока и не зависят от типа выключателя.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Рекомендуемое

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

При расчете периодической составляющей, тока КЗ, обусловленного асинхронными электродвигателями напряжением до 1 кВ, необходимо учитывать не только их индуктивные, но и активные сопротивления.

Суммарное активное сопротивление, характеризующее асинхронный электродвигатель в начальный момент КЗ (гАд) в миллиомах рассчитывают по формуле

где и — активное сопротивление статора, мОм;

о

г2 — активное сопротивление ротора, приведенное к статору, при этом Г2°в миллиомах рассчитывают по формуле

•10‘,

(36)


где Мп — кратность пускового момента электродвигателя по отношению к его номинальному моменту;

Рк ом — номинальная мощность электродвигателя, кВт;

^мх—механические потери в электродвигателе (включая добавочные потери), кВт;

/п—кратность пускового тока электродвигателя по отношению к его номинальному току;

/ном — номинальный ток электродвигателя. А; ом—номинальное скольжение, отн. ед.

Активное сопротивление статора электродвигателя (г,) в миллиомах, если оно не задано изготовителем, рассчитывают по формуле

«ном ^homcos

г1= 100 • Рном • (37)

гдеи ом—номинальное скольжение асинхронного электродвигателя, %,

Сверхпереходное индуктивное сопротивление асинхронного электродвигателя (*"дд ) в миллиомах рассчитывают по формуле

* 1 f ( ^Ф.ко« . ЛЛ

хад= у (тсг -103; -гад • (зз)

где t/ф ном— номинальное фазное напряжение электродвигателя, В.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Рекомендуемое

ПАРАМЕТРЫ КОМПЛЕКСНОЙ НАГРУЗКИ

  • 1. В состав комплексной нагрузки могут входить асинхронные и синхронные электродвигатели, преобразователи, электротермические установки, конденсаторные батареи, лампы накаливания и газоразрядные источники света.

  • 2. При определении начального значения периодической составляющей тока КЗ комплексную нагрузку в схему прямой последовательности следует вводить эквивалентной сверхпереходной ЭДС Е Нг и сопротивлением прямой последовательности 21нг , а в схему обратной и нулевой последовательностей — сопротивлениями обратной Z2Hr и нулевой Z0Hr последовательностей.

  • 3. Значения модулей полных сопротивлений 21НГ, ^2НГ и ^онг • а так"

же эквивалентной сверхпереходной ЭДС комплексной нагрузки в от

носительных единицах при отсутствии других, более полных данных, могут быть определены по кривым, приведенным на черт. 10 и 11 в зависимости от

Зависимость параметров комплексной нагрузки 2>нг » ^знг • ^онг >*нг от ее состава

а


б




Зависимость параметров комплексной нагрузки *!НГ »^2нг*2онг >£нг от ее состава

0,2 0,18 0,12 0,08 0,06 ОРцн


0,8 О,6Ь 0fi8 0,32 0,16 0Рзу



относительного состава потребителей узла нагрузки PilP^, где Pj.—сум* марная номинальная активная мощность нагрузки, кВт; Р{— установленная мощность i потребителя нагрузки кВт (РЛД — асинхронные- двигатели. Род—синхронные двигатели, Рлн — лампы накаливания, Рэ у -— электротермические установки, Рлг — газонаполненные лампы, Рп — преобразователи).

Сопротивление прямой (обратной, нулевой) последовательности ^щгном <^2НГном» ^онгном) в относительных единицах при номинальных условиях до-* « пускается рассчитывать по формуле

^ТНГнам^Х ~п > <39)

2 -1/ ?

*-i V

где и xti—активная и индуктивная составляющие сопротивления пря

мой (обратной, нулевой) последовательности *-го потребителя, включая составляющие сопротивления элементов, связывающих потребитель с шинами узла (до 1 кВ); их значения в относительных единицах при суммарной номинальной мощности , кВ/A, и среднем номинальном напряжении той ступени напряжения сети, где она присоединена, приведены в табл. 1;

Si—полная установленная мощность /-го потребителя нагрузки. кВ-А.

ПРИЛОЖЕНИЕ 9 Рекомендуемое

УЧЕТ ВЛИЯНИЯ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДУГИ НА ТОК КЗ

  • 1. Учет электрической дуги в месте КЗ рекомендуется производить введением в расчетную схему активного сопротивления дуги гд .

  • 2. Переходное активное сопротивление дуги в месте КЗ (гд ) в миллиомах зависит в основном от тока КЗ и длины дуги и рассчитывается по формуле

<40) под

где / под — начальное действующее значение периодической составляющей тока в месте КЗ, кА, определяемое с учетом сопротивления дуги;

1л —длина дуги, см, которая может быть принята равной: /д==4а при а< 5 мм;

I д=20,41п—J при (54-50) мм;

при а>50 мм.

где г s и «х —соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления цепи КЗ, мОм;

а — расстояние между фазами проводников, мм.

С 40 ГОСТ Р 50270—92

Для электроустановок 0,4 кВ активное сопротивление электрической дуги может быть определено по кривым, приведенным на черт. 12—22.

На черт. 12—21 представлены расчетные кривые зависимости активного сопротивления дуги гд от площади сечения (з) и длины алюминиевого кабеля (/кб). определяемой расстоянием от выводов низшего напряжения (0,4 кВ) трансформаторов различной мощности до места КЗ. Кривые построены с использованием формулы (40) при трехфазном и однофазном КЗ и при I л —-«За

Зависимость гд=/(з, М при трехфазном КЗ за трансформатором мощностью 630 кВ*А


Зависимость 1К)

при трехфазном КЗ за трансформатором мощностью 750 кВ<А



Зависимость r^f(st /мв) при трехфазном КЗ за трансформатором мощностью 1000 кВ А

Зависимость rA=f($, /кб) при трехфазном КЗ за трансформатором мощностью 1600 кВ*А


Черт. 15


Черт. 14


С. 42 ГОСТ Р 50270—92


Зависимость rA=f(s, М при трехфазном КЗ эа трансформатором мощностью 2500 кВ А


Зависимость W при

однофазном КЗ за трансформатором мощностью 400 кВ-A при схеме


соединений


Д/¥


(сплошные *


0 50 1ОО 150 200 2501*#, м

Черт. 16


линии) и


Гд,мОм

200


Я

40


5


Y/Y (пунктирные) линии)


100

W

5 =-WMM^ ->•

г

у

1

X

у

/ .

/

/ .

' 5QJ

//

S/

** ^4

Л' ,

' //

Лж

/ле^ЗГ/

1В5

/

О 50 ЮО /50 200


Черт. 17


Зависимость rA=f(st !&) при однофазном КЗ за трансформатором мощностью 830 кВ.Д при схеме соединений Д/У (сплошные


Зависимость /Кб) при

однофазном КЗ за трансформатором мощностью 1000 кВ А при схеме


соединений


4/V


(сплошные


линии) и


Y/Y

линии)


(пунктирные


линии) и


Y/Y линии)


(пунктирные



Черт. 18


Черт. 19


С. 44 ГОСТ Р 50270—92

Зависимость rA=f(s, /ка) пои однофазном КЗ за трансформатором мощностью 1600 кВ*А при схеме соединений


Зависимость rA—f(s, 1ке) при однофазном КЗ за трансформатором мощностью 2500 кВ-А ( Д/У )


Д/У (сплошные

Черт. 20

Черт. 21


Зависимость r^f (тип, /ш) при трехфазном КЗ за трансформаторами мощностью 1000, 1600 и 2500 к В. А

Типы шинопроводов:

  • 1 — И1МА-68-1000

  • 2 - ШМА-73-1600

  • 3 — ШМА-68-2500

  • 4 — ШМА-68-4000

Черт. 22

С. 46 ГОСТ Р 50270—92

Зависимость коэффициента Кс, найденного экспериментально, для начального момента КЗ (кривая 7) и установившегося КЗ (кривая 2) от сопротивления цепи КЗ

Черт. 23

На черт. 22 представлены расчетные кривые зависимости активного сопротивления дуги от типа и длины шинопровода, подключенного к выводам 0,4 кВ трансформаторов различной мощности, определяемой расстоянием до места КЗ. Кривые справедливы для шинопроводов серии ШМА к построены с использованием формулы (40) при условии, что /д =-=2а.

При определении активного сопротивления дуги в случае КЗ в кабеле длиной 1кб, подключенном к трансформатору через шинопровод длиной или через кабель другого сечения, результирующую длину проводника шинопровод — кабель (кабель — кабель) выражают через длину поврежденного кабеля:

^Хкбв^к<54“г1ш/ш/21кб» (41)

где z1K6 и г1Ш — полные сопротивления прямой последовательности шинопровода и кабеля, мОм.

3. Влияние активного сопротивления дуги на ток КЗ можно также учитывать путем умножения расчетного тока КЗ, найденного без учета сопротивления дуги в месте КЗ, на зависящий от сопротивления цепи КЗ поправочный коэффициент Кс. Значение коэффициента Лс » полученного экспериментально при КЗ за трансформаторами мощностью 630—1000 кВ-А,

можно определить по кривым черт. 23.

Сопротивление цепи КЗ (zK) определяют в зависимости от вида КЗ:

при трехфазном

гк>==/ ;

при двухфазном

при однофазном

z

Приведенным на черт. 23 кривым Kc/(zK) соответствуют выражения

/Сс—0,6—0,0025zK4-0„114/гк—0,13 гк-, (42)

Ке=0,55-0,002гк+0,1/г^—0,12

4. При определении минимального значения тока КЗ в автономной электрической системе приближенный учет влияния активного сопротивления электрической дуги на ток КЗ допускается производить умножением расчетного тока КЗ, найденного без учета сопротивления дуги, на поправочный коэффициент К с» Значение этого коэффициента допускается принять равным 0,7—0,8.

ПРИЛОЖЕНИЕ 10 Рекомендуемое

УЧЕТ ВЛИЯНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ НАГРУЗКИ НА ТОК КЗ

Метод учета комплексной нагрузки при расчете тока КЗ зависит от характера исходной схемы замещения комплексной нагрузки (черт. 24) и положения точки КЗ (черт. 25).

В радиальной схеме (черт. 25а) допускается не учитывать влияние статических потребителей (преобразователи, электротермические установки, электрическое освещение). Начальное значение периодической составляющей

Состав узла комплексной нагрузки

АД — асинхронные двигателя; СД — синхронные двигателя: ЛН — лампы накалнвання; ЛГ — лампы газоразрядные; Л — преобразователя ЗУ — электротермические установки; К — конденсаторные батареи; КЛ — кабельная линия; АГ — авто вомвый неточная электроэнергия; X/, КЗ, КЗ — чочям КЗ; Г — трансформатор

Черт. 24

C. 48 ГОСТ Р 50270—92

Преобразование схемы замещения комплексной нагрузки

Черт. 25


тока КЗ, ударный ток, а также периодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент от асинхронных и синхронных электродвигателей следует рассчитывать в соответствии с требованиями разд. 3, 5, 7,

При КЗ за общим для узла нагрузки сопротивлением (.черт. 256) начальное значение периодической составляющей тока трехфазяого КЗ (/иоНГ ) в килоамперах следует определять с учетом влияния двигательной и статической нагрузок, используя формулу

^понг ~


^нг ^ср.НН


^ср.НН


cos

( _ "ср.НН . , V ’

+ ^1НГ Ss s»n

(43)


где £дГ и 21НГ —эквивалентная ЭДС н сопротивление прямой .последовате-

* * льности узла нагрузки; их значения в относительных еди

ницах определяют по кривым, приведенным на черт. 10 и 11 приложения 8 в зависимости от относительного состава потребителей;

и х12 —соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления цепи короткого замыкания, мОм (см. п, 3.4);

— суммарная номинальная мощность нагрузки, кВ-А;

НН — среднее номинальное напряжение сети, сответствующее обмотке низшего напряжения трансформаторов, В.

Значения ударного тока и периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени от электродвигателей следует определять в соответствии с требованиями разд. 5 и 7.

При коротком замыкании за общим для нагрузки н системы сопротивлением (черт. 25в) и близких значениях отношения х/r ветвей расчетной схемы

начальное значение периодической составляющей тока КЗ (/ пок рассчитывать по формуле

допускается


(44)


^ср.НН ^7" ZlHr+ ^НГ ^ср.НН^с

пок *

где £нг — ЭДС узла нагрузки;

п/ —коэффициент трансформации трансформатора;

нг > 2С , Z к — модули сопротивлений ветвей исходной схемы замещения (черт. 25 в), причем

„ ^ср.НН

HHr^iHr sz ;

рассчитывается как указано в п. 3.2;

2К=*|/" 4гк+Лпк ;

суммарное индуктивное

требованиями разд. 5.


Osk и х1£к —соответственно суммарное активное и сопротивления цепи КЗ.

Ударный ток следует определять в соответствии с

ПРИЛОЖЕНИЕ И Рекомендуемое

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ТОКОВ КЗ

Пример 1. Для схемы, приведенной на черт. 26 определить токи при трех-, двух- и однофазном КЗ в точке К1. Для трехфазного КЗ определить максимальные и минимальные значения тока КЗ.

  • 1.1. Исходные данные

Г'пнтрыя Г*

$к =200 MB-А; С/ср вн=6,0 кВ.

Трансформатор Т: ТС = 1000/6

*^т.ном=Ю00 кВ-A; С/Вн=6,3 кВ;

^нн==°>4 кВ- ркном=11*2 кВт;

,5 % .

Автоматический выключатель сЭлектрон»

QF:rKB =0,14 мОм; хка =0,08 мОм.

Шинопровод ШМА-4-1600Ш:

Гш=0,030 мОм/м; хш=0,014 мОм/м;

гнп =0»037 мОм/м лип «0,042 мОм/м; /ш==10 м.

С. 50 ГОСТ Р 50270—92

Расчетная схема к примеру 1 и ее преобразование






Черт. 26

Болтовые контактные соединения: гк =0,003 мОм; п=4.

  • 1.2.Расчет параметров схемы замещения

  • 1.2.1. Параметры схемы замещения прямой последовательности

Сопротивление системы (хс ), рассчитанное по формуле 1, составит:

(400)2 ,

хс= 200 ' 3 мОм.

Активное к индуктивное сопротивления трансформаторов (гт) и (хт)» рассчитаны по формулам 3 и 4, составят:

(1000)а ’Юв=1,79 мОм; хт= У5,5*—( )2 . -$■- .1О‘=8,62 мОм.

Активное и индуктивное сопротивления шинопровода:

гщ=0,030-10=0,30 мОм; хш=0,014-10=0,14 мОм.

Активное сопротивление болтовых контактных соединений: гк=0,003-4= 0,012 мОм.

Активное сопротивление дуги определяют, как указано в приложении 9, черт. 22: гд =5,6 мОм.

  • 1.2.2. Параметры схемы замещения нулевой последовательности. гот=19,1 мОм; хот=60,6 мОм;

гип =0.037-10=0,37 мОм; х1(П =0.042-10=0,42 мОм.

  • 1.3. Расчет токов трехфазного КЗ

г1Е=гт+гш‘НгКв +^=1,79+0,304-0,144-0,013=2,24 мОм; х1т=хс+хт+хш+хкв «0,80+8.62+0,14+0,08=9,64 мОм;

riv=r1£+ra=2,24+5,6=7,84 мОм;

, 400

потах- yj- /2,24’4-9,64’ -23'33 кА;

, 400

по min - уГ у7 84Г+'9,б48 -18-6 кА-

Чд.так=К2"'по тах*УД=ГГ-23,33.1,45=47,84 кА; 1уЯ.т1п=1^2~fnomln Кул=/Г.18,6.1,08=28,32 кА, где Луд определяют по кривой черт. 2

*аотах=УЛ2 /по max==82,9 кА;

*aomln = }^2 /по mln”26,23 кА.

  • 1.4. Расчет токов однофазного КЗ

^02—^от+^ош'Ь^кв +г«=19,1+0,3+3.0,37+0,14+0,012=20,66 мОм;

ГоШ=г iui+Згнсь

‘*0£7='*вт"^"'*о|в”'*кв «60,6+0,14 +3.0,42+0,08=62,08 мОм;

rOZ=ros“^rA=2O»66+8,6=29,26 мОм;


__________УЗ .400_____________

=8,13 кА


К(2-2,24+20,66)а+(2-9,64+62,08)а

Ток однофазного КЗ с учетом активного сопротивления дуги

С. 52 ГОСТ Р 50270-92


1.5. Расчет


____________Уз -400___________

=7,46 кА


V(2-7,84+29.26)’+(2-9,64+62,08)’

КЗ

=20,21 кА.

Ток двухфазного КЗ с учетом активного сопротивления дуги:

/<2)= ____ .40° =]8 39

п0 2 К(2.24+2,8)4-9,64» 1 ' ’

Результаты расчета токов КЗ- сведены в табл. 22.

Таблица 22

Результаты расчета токов КЗ к примеру 1

Точка КЗ

Вид КЗ

Максимальное значение тока КЗ, кА

Минимальное значение тока КЗ, кА

Л10

'уж

^по

*уд

К!

КЛ

23,33

32,9

47,84

18,6

26,23

28,32

KI

К<”

8,13

7,46

К1

К<2)

20^21

18,39

Пример 2. Для схемы, приведенной на черт. 27, определить максимальные и минимальные значении токов при трехфазном КЗ в точках К1 н К2.

  • 2.1. Исходные данные

Система С. ^ср.вни^^ к®’» ^откл.ном^^

Трансформатор Т. ТС= 1600/10,0

ном “1600 кВ*А, £/jjh=10,5 кВ;

кВ, ^к.ном ”16 кВт, ик=5,5 %•

Шинопроводы

Ш1: ШМА4-3200: /НОМ=3200 А, г1Ш=0,01 мОм/м;

х1Ш=0,005 мОм/м, /г=10 м.

Ш2, ШЗ:ШМА4-1600: /ком=Ю00 А, г1Ш=0,03 мОм/м;

*1ш=0,014 мОм/м, Za=20 м, /3=ЗО м.

Ш4, Ш5:ШРА-73УЗ: 4ом=000 А, г1Ш-0,1 мОм/м;

*1ш=0,13 мОм/м, /4=50 м, /5=40 м.

Кабельные линии

КЛ1, КЛ2, КЛЗ : ААШЬ = ЗХ 185:Г1кб==0,208 мОм/м; х1Кб=0,055 мОм/м;

/1 = 150 м, /4=/3—20 м.

Измерительные трансформаторы тока

TAI. ТА2: /Ном==500 А. ^TAl==^TA2tt6jO5 мОм,

ТА2Ж^»67 мОм;

Расчетная схема к примеру 2

QF1

ТА 7

ТА2


Ш5

QF5>\

~п——

Q.

ТАЬ ^ТА5^


СД


V \7

КЛ2 ' КЛЗ

QF9 \ \ QF10

О

О

АД?


АД!

Черт. 27

ТАЗ, ТА4, ТА5: 7цом“2(Ю А, '’таз~^ТА4жГ мОм;

хГАз=хТА4,-,хТА5-я0|67 мОм.

Активное сопротивление болтовых контактных соединений: /-к=»0,03 мОм, л=4.

Автоматические выключатели типа «Электрон»

QF1, QF4. /„ом=1000 А, гкв1 =~гкв4 =0,25 мОм;

хкв1 =хкв4=’0|1 мОм;

С. 54 ГОСТ Р 50270—92


Схема замещения к примеру 2

Черт. 28


QF7, QF8, QF9, QF10:/ном=200 А; гкв7 “=гкв8 “'квЭ в,кв10 ’1 мОм;


хкв7 —*ив8 лкв9 вХкв10 ”°’5 мОм.

Синхронный двигатель СД.

СД-12-24-12А: Р=125 кВт; £/ном = 380 В;

^ном=234 A, cos(pHoM=0,811, Лтуск/^ном^З,5;

А?тах А^ном



Асинхронные двигатели АД! и АД2.

АОЗ—315М—6УЗ: Р=132 кВт, /пуск//ноМ=7,0; ^Люм—380 В, /НОМ=238,6 А, Л1тах/А1ном=^ном”2,6; А1пуск/А1ном=1 I®» Afm in/MHoM=0,8; cos

zic—1000 об/мин; т;=93,5 %; $ном=1 J % .

Комплексная нагрузка КН.

Суммарная активная мощность составляет Р% =350 кВт, cos

  • 2.2. Расчет параметров схемы замещения (черт. 23)

  • 2.2.1. Параметры схемы замещения прямой последовательности

Сопротивление системы (хс ), рассчитанное по формуле (2) настоящего стандарта, составит:

(400)»-10“3

= 0,8 мОм .


Хс= 3-11-10,5

Активное (гт ) и индуктивное (х* ) сопротивления трансформаторов, рассчитанные по фрмулам (3), (4) настоящего стандарта, составят:

16-0,42

гтсв (1600)г *Ю6—1,0 мОм;

0,42

1600


• 10*=5,4 мОм.


Активное и индуктивное сопротивления шинопроводов.

Ш1 *гШ1=0,0Ы0=0,1 мОм; хШ1=0,0(Й-10*-0,05 мОм; Ш2* ^=0,03-20=0,6 мОм; хшя=0,014’20=0г28 мОм; Ш31Гшз=0,03-30=0,9 мОм хшз=0,014-30=0,42 мОм; Ш4:гш4=0,1-50=5,0 мОм; хШ(=0,13-50=6,5 мОм; 11151ГШ5=0,1’40=4,0 мОм; хш5=0,13*40=5,2 мОм;

Активное и индуктивное сопротивления кабельных линий:

С. 56 ГОСТ Р 50270—92

КЛ1 :г1К61“0.208- 150-31,2 мОм; х1кб1==0,055-150=8,25 мОм; КЛ2,КЛЗ: Г1кбг^г1кбз=0,208-20=4 ,16 мОм;

*1кб»=*1кб8=0,055-20=1,1 мОм.

Расчет параметров АД1 и АД2.

Принимая Рмх=0,02-Р«ом» ^1 “^»®^^адиом *

получаем:

ri=


$моч

100


АГ


(/HOMCOS4’«0M 1,7

Р„оч _ 100 • 132

1/„ом__ 380-103

/3"-7-238,5


0,38--0,9-10е


}/~3“/пуск^ ном

г дд=16,74 +0,96-40=55,14 .мОм;


= 132


.мОм;


хАД= ]/1323-55,143 — 119,9 мОм;

_ 119,94-3,09 149,9+3,09

«0,01с;


=0,02 с;


7Р_ 314-40 —и>и1с> 'а- 314(16,74+6,76)

£ФАД =К(220-0,9—238,6-0,055)»+(220-0,44-238,6-0,145)’=195 В.

Расчет параметров СД:

0,382-10° ^сд.ном- 125 =936,9 мОм;

=140,53 мОм; гСд=21 мОм;

£Ф.сд~У (220—234.0,14-0,585)2+(234-0,021-0,811)J=239,2 В.

Расчет параметров комплексной нагрузки НГ Параметры комплексной нагрузки определяют по кривым черт. 11а приложения 8, при этом


я

£1НГяаОгЗ; ^2НГ=*0,35; £нг“0»75 или в именованных единицах:

# • *

л о 380-10»

21НГ=0.3 б30


= 104 мОм; 2^=121 мОм;


£НГ


=285 В.


  • 2.3. Расчет токов трехфазного КЗ

  • 2.3.1. Ток трехфазного КЗ в расчетной точке К1 без учета влияния элект родвнгателей и комплексной нагрузки

ГШ1+^№ 1 »0 4-0,14-0,012= 1, Ц мОм;

П2=хс+лт-НхШ1=0,7994-5,4+0,05= 6,25 мОм;

4^г1еЧ’г1 *1 * +4=5,1Г мОм;

__400

nOMmax— уу р<ТЛ1»4-6^5»

__400_______ noUmin- улу- у5tll2+6>253

=36,38 кА;

=28,6 кА;


1*удк1тах—*36,38’1,55—79,75 кА;

‘■уДк1т,п=/2 •28,6-1,10=44,9 кА;

<’ао max—54,45


кА;


iao min—40,45 кА.


  • 2.3.2. Необходимость учета влияния электродвигателей и комплексной нагрузки на ток при металлическом КЗ в точке К1, определенная в соответствии сп. 1.4 настоящего стандарта, показывает, что

/уДд =2/Ади0М =2-238=476 А больше, чем 0,01/п0к1тах “0,01-36380 = 363,8 А, поэтому асинхронные двигатели следует учитывать.

/едном ==234 А меньше, чем 0,01-36380 = 363,8 А, поэтому синхронный двигатель не следует учитывать.

350- Ю3

^КН= j/^"4оо""о"8 =63° А больше, чем, 0,01-36380 = 363,8 А, поэтому влияние комплексной нагрузки следует учитывать.

Таким образом, при расчете суммарного тока КЗ в точке К1 следует учитывать влияние асинхронных двигателей и комплексной нагрузки. Такой же вывод следует и при условии учета электрической дуги.

Расчет составляющей тока КЗ в точке К1 от комплексной нагрузки.

Г(2=гкв1 ■Ь/'тА1+/’ц]44_гьа4 4-гк=0,25 4 0,054-5,04-0,254-0,0126=5,56 мОм;

=хкв1 *ЬхТАГ^*Хш**ЬЛкв4 =0.14-0,074-6,54 0,1=6,77 мОм;

г1у=г|24-гд=5,564-4=9,56 мОм;

понгтах у3 у ( ци-0,84-5,56)«4-(104*0,64-6,77)»

,аонгтах=1^2 ■ 1.46=2,06 кА; /уд нг тах==]/2 • 1 ,0-1 ,46=2,06 кА; / _ —— 285 —1 49 кА-

понгтш у3 У(104-0,84-9,56)24-(Ю4*0,6+6,77)» *

*а0НГmin=)//'2 *1,42=2,0 кА, ЧдНГ min^V • 1,42* 1,0=2,00 кА.

Расчет составляющей тока КЗ в точке К1 от асинхронных двигателей:

Г1Г= ~2~ (ГАД1+Гкв9 +гкб2 +rTA4+rKB7 ^'квб + '*шв+ЛГА2+,кв2 +гша4-ГкЛ;

г12= у- (55,144-1,14-4,164-0,674 1,1)4-0,654-4,04-0,054-0,654-

40,64-0,12=37,16 мОм;

~ (ЛАд+хкв9 -ЬЛкб2 +ХГА-Н"ххв7 )+Лкв5 +хш»+хГА2+-*хв2 +хш«»

С. 58 ГОСТ Р 50270—92

х12= -у- (145,9+0,5+1,1+0,67+0,5)+0,17+5,2+0,07+0,17+ +0,28=80.23 мОм;

f__195__о о|

по АД max— )/37 Дб4+80,23* “2>21 кА;

^аОАДтах3!^"2 *2,4=3,12 кА;

'■удАДтах^/2'‘3,12(с-°'01 001 +е“°’01 '°*о2)=3,84 кА; пОАДтШ- |<(зТ; 16 +4)* +80,23* =2’16 кА;

*а0 АД mir^V"2”*2»16=3,05 кА;

/уд АД mtn =3,05 кА.

  • 2.3.3. Ток трехфазного КЗ в расчетной точке К2 без учета влияния электродвигателей и комплексной нагрузки

r 11=г т+г Ш1 + /’ш«+гшз +г к+гТАз+г 1кб1+г к.вЗ-1 »0+0,1+0,6+0,9 +

+0,012+0,42+31,2+0,65=34,88 мОм;

‘*ХЕ=*с+хт+*и,1+-1гш«+*шз+'’стАз+'*1кб1 +xi

+0,7 +0,67+8,25 +0,17=16,04 мОм;

__400____________

Zno-.<2max- ^3- /34;882 +16,0V =6.02 кА;

«уДк2т«=К2’-6.02.1.0=8,50 кА;

GoxSmax =S,50 кА.

При определении минимального значения тока следует учесть влияние электрической дуги и увеличение активного сопротивления кабеля вследствие нагревания его током КЗ:

=г1е+гд+г1к61(Оэ, —1),

где гЛ —сопротивление дуги, определяемое в соответствии с черт. 15 приложения 9. при этом в соответствии с (42) /кб12 =158 м;

С$ —коэффициент, определяемый для /ото =0,6 с в соответствии с черт 7 приложении 2.

^2=34,88+16,3+31,2(1,05-1)=52,74 мОм;

400


ZnOK2min j/3- ><52,7424-16,042 4,19 кЛ;

‘уЯк2ти=/2~4 19-1 .0=5.93 кА;

*а0к2mtn кА.

Таблица 23

Результаты расчета токов КЗ к примеру 2

Точка

КЗ

Вид КЗ

Составляю* шив тока КЗ по ветвям

Максимальное значение тока КЗ, кА

Минимальное значение тока КЗ, кА

‘ао

*уд

‘а.

*уд

К1

К<3>

Т

36,38

54,45

79,75

28,6

40,45

44,9

К1

К<Л>

НГ

1,46

2,06

2,06

1,42

2,0

2,0

К1

К(3>

АД

2,21

3.12

3.84

2,16

3,05

3,05

К1

К(3>

KI

40,24

59,9

85,65

32,37

45,76

50,68

К2

К

т

6,02

8,5

8,5

4,19

5,93

5,93

С. 60 ГОСТ Р 50270—92

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

  • 1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом 117 «Энергоснабжение»

РАЗРАБОТЧИКИ

Л. Г. Мамиконянц, д-р техн, наук; Б Н. Неклепаев, д-р техн, наук (руководители темы); В. В. Жуков, канд. техн, наук; И. П. Крючков, канд. техн, наук; Ю. Н. Львов, канд. техн, наук; Ю. П. Кузнецов, канд. техн, наук

  • 2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 15.09.92 № 1180

  • 3. Стандарт соответствует Публикации МЭК 909—88 и Публикации МЭК 782—89

  • 4. Взамен ГОСТ 28249—89

  • 5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

    Обозначение НТД, на который дана ссылка

    Номер пункта

    ГОСТ 26522—85

    1.2

Редактор В. /7. Огурцов Технический редактор В, Н. Прусакова Корректор О. Я. Чернецова

Сдано в набор 07 10.92. Поди, в леч. 23.12.92. Усл. печ. л. 3,49. Уел. кр. отт. 3.60. Уч.-нзд. л. 3,5. Тир. 797 экз.

Ордена <3нах Почета» Издательство стандартов. 123557, Москва, ГСП. Новопресяенсхнй пер.. 3.

Калужская типография стандартов, ул. Московская, 256. Зак. 2241

Другие госты в подкатегории

    ГОСТ 13109-87

    ГОСТ 10390-86

    ГОСТ 1516.2-76

    ГОСТ 20494-90

    ГОСТ 21128-83

    ГОСТ 21991-89

    ГОСТ 23366-78

    ГОСТ 27484-87

    ГОСТ 27487-87

    ГОСТ 20690-75

    ГОСТ 27924-88

    ГОСТ 28596-90

    ГОСТ 1516.1-76

    ГОСТ 20074-83

    ГОСТ 17512-82

    ГОСТ 29322-92

    ГОСТ 29322-2014

    ГОСТ 27514-87

    ГОСТ 30509-97

    ГОСТ 28895-91

    ГОСТ 32966-2014

    ГОСТ 33542-2015

    ГОСТ 403-73

    ГОСТ 6697-83

    ГОСТ 6827-76

    ГОСТ 721-77

    ГОСТ 9920-89

    ГОСТ 31216-2003

    ГОСТ IEC 60059-2017

    ГОСТ IEC 60050-551-2022

    ГОСТ 30373-95

    ГОСТ IEC 60695-10-2-2013

    ГОСТ IEC 60447-2015

    ГОСТ IEC 61293-2016

    ГОСТ 13109-97

    ГОСТ 30323-95

    ГОСТ IEC 61340-4-6-2019

    ГОСТ IEC 61543-2022

    ГОСТ IEC 61547-2013

    ГОСТ IEC 62262-2015

    ГОСТ IEC 61140-2012

    ГОСТ IEC Guide 104-2017

    ГОСТ IEC 61340-4-7-2020

    ГОСТ IEC 61340-4-5-2020

    ГОСТ 2933-83

    ГОСТ IEC TR 61340-5-2-2021

    ГОСТ 32144-2013

    ГОСТ Р 50571.7.701-2013

    ГОСТ Р 50571.7.709-2013

    ГОСТ Р 50571.7.713-2011

    ГОСТ Р 50571.7.717-2011

    ГОСТ Р 51514-2013

    ГОСТ Р 51838-2001

    ГОСТ IEC 61340-4-4-2020

    ГОСТ Р 51838-2012

    ГОСТ Р 50414-92

    ГОСТ Р 52907-2008

    ГОСТ 29176-91

    ГОСТ Р 51329-2013

    ГОСТ Р 53618-2009

    ГОСТ Р 50571.5.54-2011

    ГОСТ Р 53734.2.1-2012

    ГОСТ Р 53734.2.2-2012

    ГОСТ Р 50571.5.54-2013

    ГОСТ Р 53734.3.1-2013

    ГОСТ Р 53734.1-2014

    ГОСТ Р 53734.3.2-2013

    ГОСТ Р 53734.4.10-2014

    ГОСТ Р 53734.4.6-2012

    ГОСТ Р 53734.2.3-2010

    ГОСТ Р 53734.4.3-2010

    ГОСТ Р 53734.4.8-2012

    ГОСТ Р 53734.4.9-2012

    ГОСТ IEC 62493-2014

    ГОСТ Р 53734.4.7-2012

    ГОСТ Р 53734.5.2-2009

    ГОСТ Р 53734.5.1-2009

    ГОСТ Р 54083-2010

    ГОСТ Р 53734.5.6-2021

    ГОСТ Р 53734.4.2-2015

    ГОСТ Р 59789-2021

    ГОСТ Р 53734.5.3-2013

    ГОСТ Р 59931-2021

    ГОСТ Р МЭК 332-1-96

    ГОСТ Р МЭК 332-2-96

    ГОСТ Р МЭК 449-96

    ГОСТ Р МЭК 60536-2-2001

    ГОСТ Р МЭК 60695-1-1-2003

    ГОСТ Р 55192-2012

    ГОСТ Р МЭК 60695-10-2-2010

    ГОСТ Р МЭК 62023-2016

    ГОСТ 28249-93

    ГОСТ Р 52735-2007

    ГОСТ Р МЭК 61032-2000

    ГОСТ Р МЭК 62561.1-2014

    ГОСТ Р 54149-2010

    ГОСТ Р 58786-2019

    ГОСТ Р МЭК 62561.4-2014

    ГОСТ Р МЭК 62561.5-2014

    ГОСТ Р МЭК 62561.3-2014

    ГОСТ Р 50254-92

    ГОСТ Р МЭК 61140-2000

    ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014

    ГОСТ Р 52736-2007

    ГОСТ Р 55630-2013

    ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010

    ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016

    ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010