ГОСТ 29176-91

Группа Е09

     

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

     

КОРОTКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Методика расчета в электроустановках постоянного тока

 Short-circuits in electrical installations.  
Calculation methods in d. c. electrical equipment

ОКСТУ 3400

Дата введения 1992-07-01

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); А.В.Клименко, д-р техн. наук; И.П.Крючков, канд. техн. наук; Ю.Н.Львов, канд. техн. наук; Ю.П.Кузнецов, канд. техн. наук; В.В.Жуков, канд. техн. наук

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 19.12.91 N 2000

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Настоящий стандарт распространяется на электроустановки постоянного тока, в которых источниками энергии постоянного тока (преобразователями) являются:

- свинцово-кислотные аккумуляторные батареи;

- машины постоянного тока параллельного возбуждения;

- трехфазные вентильные полупроводниковые выпрямители, выполненные по схеме две обратные звезды с уравнительным реактором;

- трехфазные вентильные полупроводниковые выпрямители, выполненные по симметричной мостовой схеме.

Стандарт не распространяется на электроустановки постоянного тока напряжением выше ±750 кВ.

Стандарт не регламентирует:

- методику расчета токов при внутренних повреждениях в источниках энергии постоянного тока (преобразователях) (при замыкании пластин в аккумуляторах, при замыкании витков и секций обмоток в машинах постоянного тока, при пробоях вентилей в преобразователях);

- методику расчета токов КЗ, учитывающую развитие аварии (КЗ в сети постоянного тока и внутреннее повреждение);

- методику расчета токов КЗ при сложных видах повреждений в сети постоянного тока (КЗ полюсных проводов - отжиг провода - замыкание провода на землю);

- методику расчета токов КЗ, учитывающую взаимное влияние через общую ветвь тока источников (преобразователей) постоянного тока разных видов (типов);

- методику расчета токов КЗ, учитывающую электромеханические переходные режимы электрических машин;

- методику расчета токов КЗ, учитывающую распределенность параметров длинных линий постоянного тока;

- методику расчета токов КЗ в специальных установках (автономные системы, установки постоянного тока подвижного состава);

- методику расчета токов КЗ в каналах МГД-установок;

- методику расчета токов КЗ с учетом нелинейностей электрических характеристик машин постоянного тока, токоограничивающих и сглаживающих реакторов.

Все требования стандарта являются обязательными.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.Исходные положения

1.1.1. Настоящий стандарт устанавливает общую методику расчета токов КЗ в электроустановках постоянного тока в начальный и произвольный моменты времени, необходимых для выбора электрооборудования и проверки его по условиям КЗ, для выбора уставок и оценки действия защит и автоматики, для расчета заземляющих устройств.

1.1.2. Стандарт устанавливает методику расчетов токов при замыкании полюсов сети постоянного тока, а также при замыкании полюса на землю (корпус) заземленной сети.

1.1.3. Величины, подлежащие определению, и допустимая погрешность расчетов токов КЗ определяются указанными в п.1.1.1 целями. Для выбора электрооборудования и защит допускаются приближенные методы расчета. Определению подлежат:

- значение тока КЗ в цепях постоянного тока в произвольный момент времени;

- максимальное (пиковое) значение тока КЗ в цепях постоянного тока;

- ударный ток КЗ в цепях переменного тока вентильных преобразователей (при трех- и двухфазных КЗ в вентильных обмотках преобразовательных трансформаторов);

         - максимальное значение установившегося тока КЗ в цепях постоянного тока вентильных преобразователей;

- минимальное значение установившегося тока КЗ в цепях постоянного тока вентильных преобразователей.

1.2. Исходные данные

1.2.1. Для расчета токов КЗ в электроустановках постоянного тока необходимы достоверные данные о параметрах используемого электрооборудования.

1.2.2. Приведенные ниже расчетные методики устанавливают связь параметров электрооборудования с параметрами эквивалентных схем замещения, позволяющую учесть его основные характеристики.  

1.3. Схемы замещения

1.3.1. Электрооборудование установок постоянного тока в схемах замещения, соответствующих расчетным схемам, следует учитывать элементами с сосредоточенными параметрами.

1.3.2. Все элементы схемы замещения, кроме элемента, замещающего электрическую дугу,  допустимо считать обладающими линейными характеристиками, т.е. их самоиндуктивность и взаимоиндуктивность, коэффициент магнитного рассеяния, а также электрическое сопротивление постоянному и переменному току принимать неизменными, не зависящими от значения тока и напряжения.

1.4. Параметры схем замещения

1.4.1. Параметры схем замещения могут быть выражены как в именованных, так и в относительных единицах. Предпочтительно использование системы именованных единиц.

1.4.2. Параметры элементов схемы замещения следует относить к ступени напряжения сети постоянного тока.  

1.4.3. При расчетах токов КЗ в электроустановках, в которых  источниками энергии (преобразователями) являются трехфазные вентильные выпрямители, составление схем замещения трехфазных цепей переменного тока, а также определение параметров различных элементов и приведение их к одной ступени напряжения следует производить в соответствии с ГОСТ 27514.

При упрощенных расчетах допустимо источники энергии (преобразователи) в схемах замещения представлять эквивалентными параметрами, косвенно учитывающими параметры схемы и режима питающей сети переменного тока.

1.5. Использование ЭВМ

1.5.1. ЭВМ рекомендуется использовать при массовых расчетах токов КЗ для оценки аварийных режимов оборудования электроустановок постоянного тока, а также при расчетах переходных режимов регулируемых вентильных преобразователей, в частности, преобразователей электропередач или вставок постоянного тока.

2. РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ, ПОЛУЧАЮЩИХ ПИТАНИЕ ОТ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

2.1. Исходные данные для расчета и их условные обозначения

2.1.1. Геометрические параметры пластин свинцового аккумулятора:

- высота электродных пластин, м;

- длина электродных пластин, м;

- расстояние между электродными пластинами,

м.

2.1.2. Число элементов аккумуляторной батареи:      

- число последовательно соединенных элементов;

- число параллельно соединенных элементов.

2.1.3. Начальные параметры:

- начальная относительная плотность электролита;

- начальное сопротивление электролита, Ом;

- начальное сопротивление положительной пластины, Ом;

- начальное сопротивление сепаратора, Ом.

2.1.4. Электрохимические константы:

- коэффициент диффузии ионов , ;

- положительная константа, характеризующая интенсивность электродных реакций, ;

        - удельная электропроводность электролита, ;

        - положительная и отрицательная константы, определяемые при аппроксимации уравнений Нернста, В/(

 ).

2.1.5. Расчетные значения параметров аккумулятора СК-1 и значения электрохимических констант свинцово-кислотных аккумуляторов приведены в приложении 1.

2.1.6. Определяемые параметры (промежуточные), используемые при расчетах:

- константа, характеризующая удельное сопротивление электролита при заданной концентрации и температуре, Ом/м;    

- обратимая ЭДС аккумулятора, В;    

- ЭДС поляризации аккумулятора, В;

- внутренняя ЭДС аккумулятора, находящегося в режиме кратковременного разряда большим током, В;

графически определяют как точку пересечения спрямленной вольт-амперной характеристики с осью ординат;

- внутреннее сопротивление аккумулятора, Ом.