ZWARCIA W SYSTEMACH ELEKTROENERGETYCZNYCH - ANDRZEJ KANICKI.pdf
(
2617 KB
)
Pobierz
377839024 UNPDF
ANDRZEJ
KANICKI
WYZNACZANIE
WIELKOŚCI
ZWARCIOWYCH
W SYSTEMIE
ELEKTROENERGETYCZNYM
ŁÓDŹ 2001
A. Kanicki: Zwarcia w sieciach elektroenergetycznych
- 2 -
A. Kanicki: Zwarcia w sieciach elektroenergetycznych
SPIS
TREŚCI
Str
1.
WSTĘP
.........................................................................................................................
7
2.
WIADOMOŚCI OGÓLNE O ZWARCIACH
..........................................................
8
2.1.
Określenia
.....................................................................................................................
8
2.2.
Częstość występowania zwarć
....................................................................................
9
2.3.
Przyczyny występowania zwarć
.................................................................................
10
2.4.
Skutki zwarć
.................................................................................................................
10
2.5.
Przebieg prądu zwarciowego
......................................................................................
13
2.5.1. Wprowadzenie...............................................................................................................
13
2.5.2. Zwarcia odległe.............................................................................................................
13
2.5.3. Zwarcia pobliskie...........................................................................................................
21
2.5.4. Wyższe harmoniczne prądu zwarciowego.....................................................................
28
2.5.5. Wpływ regulacji napięcia..............................................................................................
29
2.6.
Metoda jednostek względnych
....................................................................................
30
2.7.
Pytania kontrolne
.........................................................................................................
34
2.8.
Zadania
.........................................................................................................................
34
2.8.1. Zadanie 1.......................................................................................................................
34
3.
ZASADY OBLICZANIA PRĄDÓW I NAPIĘĆ PRZY ZWARCIACH
NIESYMETRYCZNYCH
...........................................................................................
37
3.1.
Element liniowy i jego macierz impedancyjna
..........................................................
37
3.2.
Podstawy teorii składowych symetrycznych
.............................................................
39
3.3.
Schematy zastępcze dla składowych symetrycznych
................................................
44
3.4.
Transformacja składowych symetrycznych
..............................................................
48
3.5.
Zwarcie jednofazowe
...................................................................................................
53
3.6.
Zwarcie dwufazowe
.....................................................................................................
59
3.7.
Zwarcie dwufazowe doziemne
....................................................................................
64
3.8.
Zwarcie trójfazowe doziemne, zwarcie trójfazowe
...................................................
69
3.9.
Porównanie prądu początkowego dla różnych rodzajów zwarcia
..........................
69
Wpływ stosunku
X
()
(
1
0
ma wartość prądu początkowego i napięcia
.......................
3.10.
71
X
3.11.
Modele trójfazowe elementów układu elektroenergetycznego dla analizy
zakłóceń niesymetrycznych
..........................................................................................
74
3.12.
Pytania kontrolne
.........................................................................................................
77
4.
IMPEDANCJE ELEMENTÓW SIECI ELEKTROENERGETYCZNEJ
W UKŁADZIE SKŁADOWYCH SYMETRYCZNYCH
........................................
79
4.1.
Maszyny synchroniczne
...............................................................................................
79
4.2.
Maszyny asynchroniczne
.............................................................................................
80
4.3.
Dławiki przeciwzwarciowe
..........................................................................................
81
4.4.
Impedancje wzdłużne napowietrznych linii elektroenergetycz-
nych
...............................................................................................................................
81
4.4.1. Linia jednotorowa bez przewodu odgromowego..........................................................
81
4.4.2. Linia jednotorowa z jednym przewodem odgromowym...............................................
82
4.4.3. Linia jednotorowa z dwoma przewodami odgromowymi.............................................
84
4.4.4. Linia dwutorowa z dwoma przewodami odgromowymi...............................................
85
4.5.
Pojemności linii napowietrznej
...................................................................................
89
4.6.
Impedancje wzdłużne linii kablowych
.......................................................................
90
- 3 -
A. Kanicki: Zwarcia w sieciach elektroenergetycznych
4.6.1. Linia kablowa zbudowana z kabli ekranowanych jednofazowych................................. 90
4.6.2. Linia kablowa zbudowana z kabla z izolacją rdzeniową................................................ 92
4.7.
Pojemności kabli
........................................................................................................... 92
4.7.1. Kabel trójfazowy z izolacją rdzeniową........................................................................... 92
4.7.2. Kabel ekranowany jednofazowy..................................................................................... 93
4.8.
Transformatory dwuuzwojeniowe
.............................................................................. 93
4.8.1. Wstęp.............................................................................................................................. 93
4.8.2. Transformator YNd......................................................................................................... 94
4.8.3. Transformator YNyn....................................................................................................... 5
4.8.4. Transformator YNy......................................................................................................... 97
4.8.5. Impedancja magnesująca transformatora dla składowej zerowej................................... 98
4.9.
Transformatory trójuzwojeniowe
............................................................................... 99
4.10.
Transformatory dwuuzwojeniowe połączone w zygzak
............................................ 101
4.11.
Autotransformatory
...................................................................................................... 102
4.11.1. Autotransformator bez uzwojenia kompensacyjnego z zamkniętą drogą dla
strumienia składowej zerowej......................................................................................... 102
4.11.2. Autotransformator z uzwojeniem kompensacyjnym i z zamkniętą drogą dla
strumienia składowej zerowej YN
auto
d........................................................................... 104
4.11.3. Autotransformator z uzwojeniem kompensacyjnym, z zamkniętą drogą dla
strumienia składowej zerowej oraz z nie uziemionym punktem neutralnym................. 106
4.11.4. Autotransformator trójkolumnowy bez uzwojenia kompensacyjnego........................... 107
4.11.5. Autotransformator trójkolumnowy z uzwojeniem kompensacyjnym............................ 107
4.12.
Warunki skuteczności uziemienia punktu neutralnego sieci i sposoby pracy
punktów neutralnym transformatorów elektroenergetycznych
............................... 108
4.13.
Zestawienie schematów zastępczych i impedancji transformatorów
elektroenergetycznych
.................................................................................................. 109
4.14.
Transformacja prądów zwarć niesymetrycznych przez transformatory
................ 112
4.15.
Napięcia poza miejscem zwarcia
................................................................................. 115
4.16.
Pytania kontrolne
.......................................................................................................... 117
4.17.
Zadania
.......................................................................................................................... 122
4.17.1. Zadanie 1......................................................................................................................... 122
4.17.2. Zadanie 2......................................................................................................................... 123
4.17.3. Zadanie 3........................................................................................................................ 133
4.17.4. Zadanie 4......................................................................................................................... 139
4.17.5. Zadanie 5........................................................................................................................ 140
4.17.6. Zadanie 6........................................................................................................................ 140
5.
ZWARCIA DOZIEMNE W SIECI Z NIESKUTECZNIE UZIEMIONYM
PUNKTEM NEUTRALNYM
...................................................................................... 142
5.1.
Własności sieci z nieskończenie uziemionym punktem neutralnym
........................ 142
5.2.
Prąd i napięcie w miejscu zwarcia doziemnego – sieć z izolowanym punktem
neutralnym
..................................................................................................................... 144
5.3.
Rozpływ prądu zwarcia doziemnego – sieć z izolowanym punktem neutralnym
... 149
5.4.
Kompensacja prądu doziemnego
................................................................................ 157
5.5.
Uziemienie punktu neutralnego sieci przez rezystor
................................................. 162
5.6.
Pytania kontrolne
.......................................................................................................... 164
5.6.1. Sieć z izolowanym punktem neutralnym........................................................................ 164
5.6.2. Sieć z kompensacją prądu zwarcia doziemnego............................................................. 164
5.6.3. Sieć z punktem neutralnym uziemionym przez rezystor................................................ 165
5.6.4. Różne typy sieci.............................................................................................................. 165
6.
ZASADY OBLICZANIA CHARAKTERYSTYCZNYCH PARAMETRÓW
ZWARCIOWYCH
........................................................................................................ 167
6.1.
Zasady obliczania charakterystycznych parametrów zwarciowych według
- 4 -
A. Kanicki: Zwarcia w sieciach elektroenergetycznych
normy PN-74/E-05002
.................................................................................................. 167
6.1.1. Postanowienia ogólne..................................................................................................... 167
6.1.2. Założenia upraszczające.................................................................................................. 167
6.1.3. Wybór konfiguracji systemu elektroenergetycznego...................................................... 168
6.1.4. Wybór miejsca i rodzaju zwarcia.................................................................................... 168
6.1.5. Składowa zgodna prądu początkowego w miejscu zwarcia I
(1)
..................................... 169
6.1.6. Prąd początkowy I
p
w miejscu zwarcia.......................................................................... 169
6.1.7. Prąd zwarciowy udarowy i
u
w miejscu zwarcia............................................................. 169
6.1.8. Moc zwarciowa............................................................................................................... 171
6.1.9. Prąd wyłączeniowy symetryczny I
ws
.............................................................................. 171
6.1.10. Prąd wyłączeniowy niesymetryczny I
wus
........................................................................ 172
6.1.11. Prąd zastępczy zwarciowy t
z
– sekundowy I
tz
................................................................ 173
6.1.12. Wpływ silników asynchronicznych na charakterystyczne parametry prądu
zwarciowego................................................................................................................... 174
6.1.12.1.
Prąd udarowy
................................................................................................................... 174
6.1.12.2
Prąd wyłączeniowy symetryczny
........................................................................................ 175
6.1.12.3
Prąd wyłączeniowy niesymetryczny
................................................................................... 176
6.1.12.4
Zastępczy prąd zwarciowy t
z
– sekundowy
.......................................................................... 176
6.2.
Metoda ogólnego i indywidualnego zanikania
........................................................... 178
6.3.
Zasady obliczania charakterystycznych parametrów zwarciowych według
normy PN-EN 60909-0:2002 (U)
.................................................................................. 179
6.3.1. Założenia do obliczeń..................................................................................................... 179
6.3.2. Maksymalny prąd zwarciowy......................................................................................... 180
6.3.3. Minimalny prąd zwarciowy............................................................................................ 181
6.3.4. Impedancje elementów systemu elektroenergetycznego i współczynniki korekcyjne
impedancji.......................................................................................................................
181
6.3.4.1.
Sieć elektroenergetyczna zastępcza
..................................................................................... 181
6.3.4.2.
Transformatory
................................................................................................................. 181
6.3.4.3.
Generator synchroniczny
................................................................................................... 183
6.3.4.4.
Silniki asynchroniczne
....................................................................................................... 185
6.3.4.5.
Przekształtniki statyczne
.................................................................................................... 187
6.3.4.6.
Kondensatory i obciążenia niewirujące
............................................................................... 187
6.3.5. Prąd zwarciowy początkowy
I ′
..................................................................................... 187
6.3.6. Prąd zwarciowy udarowy i
p
............................................................................................ 188
6.3.6.1.
Zwarcie w sieci promieniowej
............................................................................................ 188
6.3.6.2.
Zwarcie w sieci zamkniętej
................................................................................................. 189
6.3.7. Składowa aperiodyczna prądu zwarciowego i
d.c.
............................................................ 190
6.3.8. Prąd wyłączeniowy symetryczny I
b
................................................................................ 190
6.3.8.1.
Zwarcie odległe
................................................................................................................. 190
6.3.8.2.
Zwarcie pobliskie w sieci nie zamkniętej
............................................................................. 190
6.3.8.3.
Zwarcie pobliskie w sieci zamkniętej
.................................................................................. 192
6.3.9. Prąd zwarciowy ustalony I
k
............................................................................................ 193
6.3.9.1.
Uwagi ogólne
................................................................................................................... 193
6.3.9.2.
Maksymalny prąd zwarciowy ustalony
................................................................................ 193
6.3.9.3.
Minimalny prąd zwarciowy ustalony
................................................................................... 194
6.3.10. Prądy zwarciowe przy zwarciu na zaciskach silnika asynchronicznego........................ 195
6.3.11. Całka Joule'a i zastępczy prąd zwarciowy cieplny I
th
.................................................... 195
6.3.12. Zwarcia w sieci niskiego napięcia z jednoczesną przerwą po stronie średniego
napięcia...........................................................................................................................
198
6.3.13. Algorytm obliczania wielkości zwarciowych wg PN-EN 60909-0:2002....................... 199
6.4.
Prądy podwójnych, jednoczesnych i niezależnych zwarć doziemnych wg normy
PN-EN 60909-3: 2002 (U)
............................................................................................. 200
- 5 -
Plik z chomika:
JohnySpZOO
Inne pliki z tego folderu:
40 lat Wydziału Elektrotechniki i Informatyki -1964-2004.pdf
(4731 KB)
Hirsz Zbigniew J. Wyższa szkoła inżynierska w Lublinie.pdf
(14312 KB)
DOBÓR PRZYRZĄDÓW ROZDZIELCZYCH WYSOKIEGO NAPIĘCIA - GERARD BARTODZIEJ [POLITECHNIKA ŚLASKA](1).pdf
(102054 KB)
STACJE I PODSTAWCJE ELEKTROENERGETYCZNE - LEONID KACEJKO.pdf.pdf
(162552 KB)
Zeszyty_Dla_Elektryków_cz1.pdf
(16006 KB)
Inne foldery tego chomika:
Dokumenty
ebooki
ELEKTRO
Elektroenergetyka
Elektroenergetyka(2)
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin