Curenti de scurt circuit

CURENI DE SCURTCIRCUIT

Calculul mrimilor electrice in u.r.

Parametrii (U, S, I, Z) se reprezint in uniti absolute. In metoda analitica si a curbelor de calcul se folosesc uniti relative (u.r.) pentru un calcul simplificat cu caracter intuitiv

1. Valoare relativa : raportul dintre valoarea absoluta si o valoare de baza a unei alte mrimi fizice de aceeai natura, aleasa ca unitate de msura.

Din mrimile U, S, I, Z se aleg in mod arbitrar doua mrimi de baza, iar celelalte doua rezulta imediat prin relaiile cunoscute.

Se alege

b

b

S

U

,

- se calculeaz

b

b

b

U

S

I

3

=

si

b

b

b

b

b

S

U

I

U

Z

2

3

=

=

Valorile raportate

b

b

b

I

I

I

S

S

S

U

U

U

=

=

=

*

*

*

;

;

Km

r

Km

x

Km

l

/

71

,

0

,

/

4

,

0

,

10

0

0

W

=

W

=

=

=

=

=

=

2

*

2

*

2

*

b

b

b

b

b

b

b

U

S

x

X

U

S

r

R

U

S

Z

Z

Z

Z

unde Sb: 101001000MVA

Ub: tensiunea medie a tronsonului in care se produce s.c.

2. Premize pentru calculul curentului de scurt circuit

liniile se reprezint prin impedane longitudinale;

pentru transformatoare si maini sincrone cu caracter puternic inductiv (X/R>0) se neglijeaz R.

sarcinile electrice reprezentate ca impedane transversale se neglijeaz;

in regimul anterior defectului se neglijeaz circulaia puterilor (echivalent se neglijeaz sarcinile);

circuite liniare (reprezentate prin impedane echivalente si se aplica metoda superpoziiei)

3. Succesiunea calculului

a) Se intocmeste schema monofilara;

Valorile medii ale tensiunii [KV] sunt date in tabelul urmator:

U

0,5

3

6

10

20

25

110

220

400

Umed

0,525

3,15

6,3

10,5

21

26,25

115

230

410

Se introduc mrimile caracteristice ale echipamentelor electrice.

G PnG [MW],

%

,

cos

'

'

d

n

X

j

T SnT [MVA],

%

SC

u

BR UnB [KV], InB[A],

%

B

X

LEA l [Km],

0

0

,

r

x

b) Se executa schema de calcul continand sursele de curent, in care toate elementele se nlocuiesc cu reactante (rezistente).

c) Se aleg Ub, Sb. Se calculeaz Ib, Z (in unitati relative).

Intre punctul de alimentare cu energie a reelelor si punctul in care se produce s.c. pot exista tronsoane de tensiuni diferite, cuplate intre ele prin transformatoare. Este necesar ca toate reactantele (rezistentele) sa fie raportate la aceeai tensiune (de baza) pentru ca in schemele echivalente sa avem legtura galvanica.

Calculul impedantelor in u.r.

Reactana de legtura la barele unui sistem de putere infinita (reactana sistemului):

SC

b

S

S

S

X

=

*

unde - valoarea puterii debitate de sistem la s.c. in punctul fata de care se calculeaz reactana.

In lipsa acestei valori se ia puterea de rupere Smax a primului ntreruptor din amonte.

Reactana generatoarelor:

%

100

;

'

'

'

'

*

d

d

nG

b

d

G

X

X

S

S

X

X

=

=

Reactana motoarelor sincrone:

nMS

b

d

MS

S

S

X

X

=

100

'

'

unde

'

'

d

X

este reactana supratranzitorie longitudinala a generatorului sincron [u.r.].

Reactana transformatoarelor:

nT

b

SC

T

S

S

U

X

=

100

%

*

Reactana LEA, LEC:

;

2

0

*

med

b

l

U

S

l

X

X

=

2

0

*

med

b

l

U

S

l

r

r

=

unde

linie

de

i

tronsonulu

a

medie

tensiunea

U

med

-

Reactana bobinelor de reactana:

b

nB

nB

b

B

b

U

U

I

I

X

X

=

100

(%)

*

In practica exista situaii cnd mai multe surse debiteaz pe locul de s.c. ca in schema din fig 1a. Daca

9

,

2

4

,

0

*

2

2

*

1

1

=

Z

S

Z

S

.

sursele pot fi puse in paralel fig.1b:

2

1

S

S

S

+

=

1

2

2

1

*

Z

Z

Z

Z

Z

+

=

S

1

S

2

S

3

Z

1

*

Z

2

*

Z

4

*

Z

3

*

Z

5

*

K

a

Z

5

*

S

3

S

1

+S

2

K

K

S

1

+S

2

S

3

Z

a

Z

b

D

Y

Z*

Z

4

*

b

Fig.1

Daca condiia nu este ndeplinita (ex. pentru sursele S1+S2 si S3) se considera in K o sursa de putere si tensiune nula si se face o transfigurare

D

Y

. Calculul face abstracie de circulaia curenilor intre (S1+S2) si S3 (Zc se neglijeaz). Astfel nu se influenteaza curentul de s.c. in K.

d) Se simplifica schema prin transformare si transfigurare si se determina impedana totala

*

S

Z

pe care debiteaz fiecare sursa de curent de s.c. pana la locul de s.c..

Curentul de s.c. total in K este suma curenilor debitai de fiecare sursa Si in punctul de s.c.

e) Se compara

*

*

;

S

S

R

X

Daca

za

seneglijea

R

X

R

*

*

*

,

3

1

S

S

S

f) Se calculeaz reactana

b

i

calc

S

S

X

X

S

=

*

*

;

b

i

*

*

calc

S

S

R

R

S

=

unde

S

este puterea generatoarelor care debiteaz pe reactana echivalenta.

g) In funcie de valoarea

*

calc

X

avem:

g1)

>

3

*

calc

X

datorita distantelor mari curentul de s.c. este constant si se intra direct in regim permanent (fara regim tranzitoriu).

*

1

,

0

0

calc

X

I

I

I

I

S

=

=

=

;

n

i

U

S

I

3

=

S

g2)

S

calc

X

avem

=

=

K

K

K

I

I

I

1

,

0

0

5

,

12

100

1000

75

,

1

*

*

=

=

=

S

S

b

calc

S

S

R

R

4

,

24

*

*

*

=

+

=

S

S

calc

calc

calc

X

R

Z

KA

76

,

3

4

,

24

3

,

6

3

1000

Z

I

I

I

I

*

calc

K

1

,

0

K

0

K

=

=

=

=

=

S

S

;

unde

n

U

S

I

3

=

S

EMBED Equation.3

MVA

U

I

S

b

a

a

41

3

,

6

76

,

3

3

3

=

=

=

0

2

8

,

1

I

i

S

=

Exemplul 2

Sa se calculeze curentul de scurtcircuitc pentru un scurtcircuitul trifazat in punctul K.

%

5

;

6

,

0

=

=

B

nB

X

KA

I

Se alege Ub=6,3KV, Sb=100MVA;

Se calculeaz:

KA

U

S

I

b

b

b

2

,

9

3

,

6

3

100

3

=

=

=

0125

,

0

8000

100

*

=

=

=

SC

b

S

S

S

X

13

,

0

100

100

100

13

100

1

*

1

=

=

=

nTr

b

SC

Tr

S

S

U

X

875

,

0

8

100

100

7

100

2

*

2

=

=

=

nTr

b

SC

Tr

S

S

U

X

133

,

0

8

,

0

75

100

125

,

0

'

'

*

=

=

=

nG

b

d

G

S

S

X

X

Se calculeaz:

)

5

,

2

4

,

0

(

112

133

,

0

75

14

,

0

800

1

=

=

G

X

G

X

S

si rezulta ca sursele S si G nu se pun in paralel.

Km

r

Km

x

Km

l

mm

s

/

15

,

0

;

/

07

,

0

;

25

;

120

0

0

2

W

=

W

=

=

=

Km

r

Km

x

Km

l

mm

s

/

35

,

0

;

/

075

,

0

;

4

,

1

;

50

0

0

2

W

=

W

=

=

=

94

,

1

133

,

0

875

,

0

14

,

0

875

,

0

14

,

0

*

*

2

*

1

*

2

*

1

*

=

+

+

=

+

+

=

G

Tr

Tr

SK

X

X

X

X

X

X

82

,

1

14

,

0

875

,

0

133

,

0

875

,

0

133

,

0

*

1

*

2

*

*

2

*

*

=

+

+

+

=

+

+

=

X

X

X

X

X

X

Tr

G

Tr

G

GK

125

,

0

8

,

0

cos

75

'

'

=

=

=

d

n

X

MW

P

j

Curentul de s.c. dat de sursa S:

Aport sistem

3

*

*

>

=

b

SK

calc

S

S

S

X

X

KA

X

I

S

S

X

U

S

X

I

I

I

I

I

SK

b

b

SK

b

calc

S

KS

a

7

,

4

94

,

1

2

,

9

1

3

*

*

*

0

=

=

=

=

=

=

=

=

S

Aport generator

7

,

1

100

800

82

,

1

S

S

X

S

S

X

X

b

G

*

GK

b

*

GK

*

calc

G

=

=

=

=

15

,

5

6

,

8

6

,

0

0

=

=

G

I

rezulta K0 = 0,6 din curbe.

KA

U

S

I

b

G

nG

6

,

8

3

,

6

3

8

,

0

5

,

7

3

=

=

=

KA

I

S

2

,

27

5

,

1

15

,

5

9

,

1

2

7

,

4

)

8

,

1

2

(

=

+

+

=

~

Sistem SSC=1000MVA

115KV

LEA 115KV

EMBED Equation.3

115KV

TTU 110/6,6 30MVA EMBED Equation.3

6,3KV

BR - 6KV

EMBED Equation.3

6,3KV

LEC; EMBED Equation.3

6,3KV

LEC; EMBED Equation.3

XS*

X1*+r1*

X2*

X3*

X4*+r4*

X5*+r5*

K

~

M

G

K

220KV

35KV

6,3KV

2MVA

SSC=8000MVA

Tr1

Tr2

Sn=100MVA, uSC=13%

Sn=8MVA, uSC=7%

EMBED Equation.3

X1*

G

XGK*

S

XSK*

K

K

S

XTr2*

XG*

K

G

S

XGK

XSK

1,82

1,94

EMBED Equation.3

_1142250723.unknown

_1142335805.unknown

_1145864782.unknown

_1145866513.doc

D

Y

EMBED Equation.3

Zb

Za

S3

S1+S2

K

K

S1+S2

S3

Z5*

Z*

Z4*

_1142247440.unknown

_1145867201.unknown

_1145867808.unknown

_1145867969.unknown

_1145957552.unknown

_1145867483.unknown

_1145866786.unknown

_1145867185.unknown

_1145866521.doc

K

Z5*

Z3*

Z4*

Z2*

Z1*

S3

S2

S1

_1145865156.unknown

_1145865180.unknown

_1145864785.unknown

_1142336807.unknown

_1142670164.unknown

_1142680661.unknown

_1142682139.unknown

_1142682358.unknown

_1145864773.unknown

_1142682246.unknown

_1142681183.unknown

_1142677266.unknown

_1142677600.unknown

_1142670429.unknown

_1142669758.unknown

_1142669891.unknown

_1142670058.unknown

_1142669837.unknown

_1142336918.unknown

_1142669276.unknown

_1142669336.unknown

_1142336933.unknown

_1142336855.unknown

_1142336360.unknown

_1142336487.unknown

_1142336583.unknown

_1142336446.unknown

_1142336217.unknown

_1142336257.unknown

_1142336293.unknown

_1142336006.unknown

_1142334780.unknown

_1142335548.unknown

_1142335604.unknown

_1142335755.unknown

_1142335567.unknown

_1142335038.unknown

_1142335135.unknown

_1142334904.unknown

_1142251404.unknown

_1142334512.unknown

_1142334770.unknown

_1142252857.unknown

_1142322564.unknown

_1142334455.unknown

_1142322356.unknown

_1142252614.unknown

_1142250831.unknown

_1142251036.unknown

_1142250762.unknown

_1142248729.unknown

_1142249722.unknown

_1142250334.unknown

_1142250642.unknown

_1142250684.unknown

_1142250369.unknown

_1142250041.unknown

_1142250119.unknown

_1142249939.unknown

_1142249358.unknown

_1142249635.unknown

_1142249682.unknown

_1142249507.unknown

_1142249132.unknown

_1142249306.unknown

_1142248900.unknown

_1142149424.unknown

_1142243207.unknown

_1142248282.unknown

_1142248692.unknown

_1142243293.unknown

_1142149654.unknown

_1142242999.unknown

_1142149588.unknown

_1142145068.unknown

_1142145199.unknown

_1142145802.unknown

_1142145146.unknown

_1142143225.unknown

_1142144931.unknown

_1142142829.unknown