Calculul diferitelor tipuri de scurtcircuit în cadrul unei rețele de înaltă tensiune

SARCINA LUCRĂRII DE AN

Varianta 1.1

În cadrul lucrării de an este necesar:

a) Să se determine curentul supratrazitoriu şi curentul de şoc la un s.c. trifazat;

b) Să se determine valoarea componentei periodice a curentului la un s.c. bifazat cu punere la pământ pentru momentul de timp dat;

c) Să se construiască diagramele fazoriale ale curenţilor şi tensiunilor în locul de s.c. şi la bornele celui mai apropiat generator.

Datele iniţiale:

Tabelul 1 – Date inițiale de calcul

Schema Punctele de scurtcircuit Întreruptoare deconectate Momentul de timp t, s

1 K1(3) şi K2(1,1) Q5, Q13, Q15 0,7

Tabelul 2 – Parametrii turbogeneratoarelor

Notarea pe

schemă

G1, G2, G3, G4 63 10,5 0,8 0,153 0,186 1,08 45

Tabelul 3 – Parametrii transformatoarelor

Notarea pe schema

T3, T4 80 115 10,5 10,5 25

T5, T6 40 115 10,5 10,5 18

Tabelul 4 – Parametrii autotransformatoarelor

Notarea pe

schemă

T1, T2 125 230 115 10,5 35

16 28 45

Tabelul 5 – Parametrii liniilor electrice aeriene

Notarea pe schemă Lungimea liniei, l, km

W1 80 0,4 5

W2 50

Tabelul 6 – Parametrii sarcinii generalizate

Notarea pe schemă

S2 45 0,35 0,85 2,5

Tabelul 7 – Parametrii sistemului electroenergetic

Notarea pe schemă

S1 1500 0,9 0,9 1 50

Figura 1 – Schema generală de calcul a sistemului electroenergetic

INTRODUCERE

La funcţionarea sistemelor electroenergetice şi a sistemelor de alimentare cu energie electrică a întreprinderilor au loc diferite perturbaţii ale regimului care aduc la apariţia unor procese tranzitorii.

Condiţiile regimului tranzitoriu care prevalează în evoluţia curentului de scurtcircuit diferă, depinzând de distanţa dintre locul defectului şi sursă. Distanţa nu este, în mod necesar, fizică, dar înseamnă că impedanţele generatorului sunt mai mici decât impedanţa de legătură dintre generator şi locul defectului.

Efectele sunt variabile depinzând de tipul şi durata scurtcircuitului, locul din instalaţie unde s-a produs ca şi de puterea de scurtcircuit a sursei. Efectele includ:

- la locul defectului, prezenţa arcului electric, determinând:

• deteriorarea izolaţiei;

• topirea conductoarelor;

• incendii şi afectarea vieţii.

- pe circuitul defect, forţe electrodinamice rezultând în

• deformarea barelor;

• deconectarea cablurilor;

• creşterea excesivă a temperaturii prin efect Joule cu riscul deteriorării izolaţiei.

- pe alte circuite din reţea sau de lângă reţeaua considerată:

• goluri de tensiune pe durata necesară izolării defectului, durată care poate fi de la câteva milisecunde la câteva sute de milisecunde;

• deconectarea unei părţi a reţelei, mărimea acesteia depinzând de modul de proiectare şi de selectivitatea dispozitivelor de protecţie;

• instabilitate dinamică şi/sau pierderea sincronismului maşinilor electrice;

• perturbaţii ale circuitelor de control şi monitorizare, etc.

Calculul parametrilor scurtcircuitului este o măsură extrem de necesară pentru: analiza avariilor, proiectarea și ajustarea dispozitivelor de protecție prin relee și automatică, analiza și verificarea echipamentului la acțiunea termică și dinamică a curenților de scurtcircuit, proiectarea și ajustarea instalațiilor de legare la pământ, analiza stabilității sistemului, analiza influienței liniilor electrice de transport asupra liniilor de telecomunicații, proiectarea și ajustarea instalațiilor de legare la pământ, determinarea condițiilor de alimentare a consumatorilor în regimuri de avarie.