Spis treści. Oznaczenia Wiadomości ogólne Przebiegi zwarciowe i charakteryzujące je wielkości

Podobne dokumenty
15. UKŁADY POŁĄCZEŃ PRZEKŁADNIKÓW PRĄDOWYCH I NAPIĘCIOWYCH

MODELE ELEMENTÓW SEE DO OBLICZEŃ ZWARCIOWYCH

Algorytm obliczania charakterystycznych wielkości prądu przy zwarciu trójfazowym (wg PN-EN :2002)

Wyznaczanie wielkości zwarciowych według norm

Sieci średnich napięć : automatyka zabezpieczeniowa i ochrona od porażeń / Witold Hoppel. Warszawa, Spis treści

Obliczenia wielkości zwarciowych z wykorzystaniem nowych norm

2. Zwarcia w układach elektroenergetycznych... 35

1. Wiadomości ogólne 1

Wpływ impedancji transformatora uziemiającego na wielkości ziemnozwarciowe w sieci z punktem neutralnym uziemionym przez rezystor

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu ELEKTROTECHNIKA (Nazwa kierunku studiów)

Teoria obwodów elektrycznych / Stanisław Bolkowski. wyd dodruk (PWN). Warszawa, Spis treści

Rozkład materiału z przedmiotu: Urządzenia elektryczne i elektroniczne

ELEKTROTECHNIKA. Zagadnienia na egzamin dyplomowy dla studentów

Od autora Spis wybranych oznaczeñ i symboli... 15

Przekształcenia w obliczeniach zwarciowych. Przekształcenie 0, 1, 2 (Składowe symetryczne)

Wykaz symboli, oznaczeń i skrótów

dr inż. Jan Staszak kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES) obowiązkowy (obowiązkowy / nieobowiązkowy) język polski I

PROGRAMY I WYMAGANIA TEORETYCZNE DO ĆWICZEŃ W LABORATORIUM NAPĘDOWYM DLA STUDIÓW DZIENNYCH, WYDZIAŁU ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

2.3. Praca samotna. Rys Uproszczony schemat zastępczy turbogeneratora

2 Przykład C2. <-I--><Flux><Name><Rmag> TRANSFORMER RTop_A RRRRRRLLLLLLUUUUUU 1 P1_B P2_B 2 S1_B SD_B 3 SD_B S2_B 1 P1_C P2_C 2 S1_C SD_C 3 SD_C S2_C

Ćwiczenie 5 Badanie wpływu asymetrii napięcia zasilającego na pracę sieci

dr inż. Jan Staszak kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES) obowiązkowy (obowiązkowy / nieobowiązkowy) język polski I

XXXIII OOWEE 2010 Grupa Elektryczna

JACEK KLUCZNIK OBLICZANIE WARTOŚCI PRĄDÓW W PRZEWODACH ODGROMOWYCH LINII ELEKTROENERGETYCZNYCH

REGULACJA I STABILNOŚĆ SYSTEMU ELEKTROENERGETYCZNEGO

MODELOWANIE I ANALIZA NARAŻEŃ PRZEPIĘCIOWYCH W SIECIACH ŚREDNICH NAPIĘĆ

Tematy prac dyplomowych dla studentów studiów I. stopnia stacjonarnych kierunku. Elektrotechnika. Dr inż. Marek Wancerz elektrycznej

Układy przekładników napięciowych

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2014/2015

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 10/16. JAROSŁAW GUZIŃSKI, Gdańsk, PL PATRYK STRANKOWSKI, Kościerzyna, PL

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Teoria obwodów / Stanisław Osowski, Krzysztof Siwek, Michał Śmiałek. wyd. 2. Warszawa, Spis treści

SKUTECZNOŚĆ CZUJNIKÓW PRZEPŁYWU PRĄDU ZWARCIOWEGO PODCZAS ZWARĆ DOZIEMNYCH OPOROWYCH

STUDIA I STOPNIA NIESTACJONARNE ELEKTROTECHNIKA

Temat: Analiza pracy transformatora: stan jałowy, obciążenia i zwarcia.

Rys. 1 Schemat układu L 2 R 2 E C 1. t(0+)

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Laboratorium Urządzeń Elektrycznych

Elektrotechnika teoretyczna

WYMAGANIA DOTYCZĄCE ZALICZENIA ZAJĘĆ

5. PRĄDY ZWARCIOWE W INSTALACJACH NISKIEGO NAPIĘCIA I ICH WYŁĄCZANIE

Wielkości opisujące sygnały okresowe. Sygnał sinusoidalny. Metoda symboliczna (dla obwodów AC) - wprowadzenie. prąd elektryczny

XXXIV OOwEE - Kraków 2011 Grupa Elektryczna

Spis treści 3. Spis treści

Ćwiczenie 5 BADANIA ODBIORNIKÓW TRÓJFAZOWYCH

Przedmowa do wydania czwartego Wyjaśnienia ogólne Charakterystyka normy PN-HD (IEC 60364)... 15

Stan ten trwa bardzo krótko ze względu na małą wartość elektromagnetycznej stałej czasowej T, wynoszącej dla generatorów nn, średnio 0,01 s.

Ćwiczenie 1 Badanie układów przekładników prądowych stosowanych w sieciach trójfazowych

BHP.pl. Utworzono : 04 grudzieĺ Model : KaBe Egzamin kwalifikacyjny elektryka w pytaniach i odpowiedziach. Producent : KaBe, Krosno

Własności i charakterystyki czwórników

Elementy elektrotechniki i elektroniki dla wydziałów chemicznych / Zdzisław Gientkowski. Bydgoszcz, Spis treści

LABORATORIUM PRZEKŁADNIKÓW

3. Jeżeli pojemność jednego z trzech takich samych kondensatorów wynosi 3 µf to pojemność zastępcza układu wynosi:

LABORATORIUM PRZEKŁADNIKÓW

8. METODY OGRANICZANIA PRĄDÓW ZWARCIOWYCH

CZĘŚĆ DRUGA Obliczanie rozpływu prądów, spadków napięć, strat napięcia, współczynnika mocy

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.

Do podr.: Metody analizy obwodów lin. ATR 2003 Strona 1 z 5. Przykład rozwiązania zadania kontrolnego nr 1 (wariant 57)

Problematyka mocy biernej w instalacjach oświetlenia drogowego. Roman Sikora, Przemysław Markiewicz

Prawa Kirchhoffa. I k =0. u k =0. Suma algebraiczna natężeń prądów dopływających(+) do danego węzła i odpływających(-) z danego węzła jest równa 0.

Modelowanie zwarć doziemnych w sieciach SN za pomocą programu PSCAD/EMTDC

Wymagania edukacyjne: Elektrotechnika i elektronika. Klasa: 1Tc TECHNIK MECHATRONIK. Ilość godzin: 4. Wykonała: Beata Sedivy

Metody analizy obwodów w stanie ustalonym

Maszyny i urządzenia elektryczne. Tematyka zajęć

5. ZWARCIA DOZIEMNE W SIECI Z NIESKUTECZNIE UZIEMIONYM PUNKTEM NEUTRALNYM Własności sieci z nieskutecznie uziemionym punktem neutralnym

POMIAR PRĄDÓW I NAPIĘĆ W SIECI ŚREDNIEGO NAPIĘCIA PRZY ZWARCIACH 1-FAZOWYCH Z ZIEMIĄ

PRACA UKŁADU WZBUDZENIA I REGULACJI NAPIĘCIA GENERATORA SYNCHRONICZNEGO W STANACH NIESYMETRYCZNYCH

PROBLEMY ŁĄCZENIA KONDENSATORÓW ENERGETYCZNYCH

WPŁYW SPOSOBU MODELOWANIA TRANSFORMATORÓW ENERGETYCZNYCH NA POPRAWNOŚĆ OBLICZEŃ ZWARCIOWYCH

Estymacja wektora stanu w prostym układzie elektroenergetycznym

INDEKS ALFABETYCZNY CEI:2002

Układy przekładników prądowych

st. stacjonarne I st. inżynierskie, Energetyka Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie nr 4 OBWODY TRÓJFAZOWE

Nr programu : nauczyciel : Jan Żarów

Kable i przewody (nn, SN, WN) Projektowanie ochrony przeciwporażeniowej w instalacjach elektrycznych nn zasilanych z 1

Ochrona instalacji elektrycznych niskiego napięcia przed skutkami doziemień w sieciach wysokiego napięcia

Ćwiczenie: "Silnik indukcyjny"

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z PRZEDMIOTU ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

transformatora jednofazowego.

ĆWICZENIE 3 Badanie obwodów trójfazowych z odbiornikiem połączonym w trójkąt

Sposób analizy zjawisk i właściwości ruchowych maszyn synchronicznych zależą od dwóch czynników:

PL B1. Układ zabezpieczenia od zwarć doziemnych wysokooporowych w sieciach średniego napięcia. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Silnik indukcyjny - historia

Sposób tworzenia modułów z wykorzystaniem procedury Read PCH file dostępnej w edytorze graficznym ATPDraw.

Pomiar mocy czynnej, biernej i pozornej

1) Wyprowadź wzór pozwalający obliczyć rezystancję R AB i konduktancję G AB zastępczą układu. R 1 R 2 R 3 R 6 R 4

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

43. Badanie układów 3-fazowych

Informacja dotycząca nastaw sygnalizatorów zwarć doziemnych i międzyfazowych serii SMZ stosowanych w sieciach kablowych SN.

Prostowniki. 1. Prostowniki jednofazowych 2. Prostowniki trójfazowe 3. Zastosowania prostowników. Temat i plan wykładu WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Lekcja Układy sieci niskiego napięcia

Pr¹dy zwarciowe i skutki zwaræ Przepiêcia

Mostek Wheatstone a, Maxwella, Sauty ego-wiena. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Pytania podstawowe dla studentów studiów I-go stopnia kierunku Elektrotechnika VI Komisji egzaminów dyplomowych

2.2. Metoda przez zmianę strumienia magnetycznego Φ Metoda przez zmianę napięcia twornika Układ Ward-Leonarda

Ośrodek Egzaminowania Technik mechatronik

W3 Identyfikacja parametrów maszyny synchronicznej. Program ćwiczenia:

Transkrypt:

Spis treści Spis treści Oznaczenia... 11 1. Wiadomości ogólne... 15 1.1. Wprowadzenie... 15 1.2. Przyczyny i skutki zwarć... 15 1.3. Cele obliczeń zwarciowych... 20 1.4. Zagadnienia zwarciowe w statystyce... 22 1.5. Zwarcia a ekonomika... 25 1.6. Jednostki względne... 27 2. Przebiegi zwarciowe i charakteryzujące je wielkości... 31 2.1. Wiadomości wstępne... 31 2.2. Zwarcie trójfazowe generatora synchronicznego... 32 2.2.1. Wybrane prawa elektrotechniki... 32 2.2.2. Prądy zwarciowe przy pominięciu rezystancji uzwojeń... 36 2.2.3. Prądy zwarciowe przy uwzględnieniu rezystancji uzwojeń... 40 2.2.4. Obrazy strumieni i reaktancje zastępcze... 42 2.2.5. Wzory na prądy zwarciowe... 44 2.2.6. Wpływ asymetrii magnetycznej wirnika... 47 2.2.7. Wpływ regulacji napięcia... 50 2.2.8. Wpływ obciążenia wstępnego... 52 2.3. Wielkości charakteryzujące prądy zwarciowe... 53 2.4. Zwarcie dwufazowe... 55 2.4.1. Prądy zwarciowe... 55 2.4.2. Wpływ asymetrii magnetycznej wirnika... 60 2.5. Wpływ lokalizacji miejsca zwarcia... 62 2.6. Zwarcie na zaciskach silnika indukcyjnego... 66 2.7. Specyfika zwarć doziemnych... 69

6 Spis treści 2.7.1. Zwarcie i wyłączenie zwarcia w obwodzie z pojemnościami... 70 2.7.2. Zwarcie w sieci z izolowanym punktem neutralnym... 72 2.7.3. Zwarcie w sieci z punktem neutralnym uziemionym dławikiem... 81 2.7.4. Zwarcie w sieci z punktem neutralnym uziemionym za pomocą rezystora... 86 2.7.5. Zwarcie w sieci z punktem neutralnym uziemionym bezpośrednio... 87 2.8. Połączenia prądu stałego... 89 2.8.1. Układy połączeń prądu stałego i ich regulatory... 89 2.8.2. Zwarcie po stronie prądu stałego... 93 2.8.3. Zwarcie w systemie prądu przemiennego po stronie prostownika... 94 2.8.4. Zwarcie w systemie prądu przemiennego po stronie falownika... 96 3. Metoda składowych symetrycznych... 98 3.1. Wprowadzenie... 98 3.2. Trójfazowy element sieciowy... 99 3.3. Wartości i wektory własne macierzy... 101 3.4. Przekształcenie 0, 1, 2... 103 3.5. Interpretacja elektryczna składowych symetrycznych... 106 3.6. Impedancje sieci składowych symetrycznych... 112 3.7. Moc pozorna w składowych fazowych i symetrycznych... 114 3.8. Inne przekształcenia... 115 4. Zwarcia w sieciach z bezpośrednio uziemionym punktem neutralnym 117 4.1. Wiadomości wstępne... 117 4.2. Zwarcia pojedyncze... 117 4.2.1. Zwarcie trójfazowe... 118 4.2.2. Zwarcie jednofazowe... 123 4.2.3. Zwarcie dwufazowe... 130 4.2.4. Zwarcie dwufazowe z ziemią... 133 4.2.5. Zestawienie wzorów... 140 4.2.6. Zwarcia w innych fazach... 140 4.3. Przerwy w fazach... 143 4.3.1. Przerwa w trzech fazach... 143 4.3.2. Przerwa w dwóch fazach... 145 4.3.3. Przerwa w jednej fazie... 147 4.4. Zakłócenia wielokrotne... 149 4.4.1. Zwarcia podwójne dwumiejscowe... 150 4.4.2. Podwójne zwarcie jednofazowe... 152 4.4.3. Inne zakłócenia wielokrotne... 157 5. Zwarcia w sieciach z bezpośrednio nieuziemionym punktem neutralnym... 158 5.1. Wprowadzenie... 158 5.2. Zwarcia w sieci z punktem neutralnym uziemionym za pomocą impedancji... 158 5.3. Zwarcia w sieci z izolowanym punktem neutralnym... 162

Spis treści 7 5.4. Zwarcia w sieci z punktem neutralnym uziemionym za pomocą dławika kompensacyjnego... 164 5.5. Zwarcia w sieci z punktem neutralnym uziemionym za pomocą rezystora... 165 6. Modele elementów systemu elektroenergetycznego... 167 6.1. Wprowadzenie... 167 6.2. Generatory synchroniczne... 167 6.2.1. Schematy zastępcze we współrzędnych d, q... 168 6.2.2. Schematy zastępcze dla składowych symetrycznych... 171 6.2.3. Schematy zastępcze przy pominięciu asymetrii wirnika... 174 6.3. Napowietrzne linie elektroenergetyczne... 175 6.3.1. Modele dla stanów ustalonych i nieustalonych wolnozmiennych... 175 6.3.2. Parametry typowych linii spotykanych w elektroenergetyce krajowej... 181 6.3.3. Pojęcie obwodu ziemnopowrotnego... 184 6.3.4. Modelowanie wpływu przewodów odgromowych i wiązkowych... 189 6.3.5. Wykorzystanie współczynników Maxwella do wyznaczania pojemności linii.. 194 6.3.6. Specyfika czteroprzewodowych linii niskiego napięcia... 197 6.4. Linie kablowe... 199 6.4.1. Parametry podłużne linii kablowych... 199 6.4.2. Parametry poprzeczne linii kablowych... 202 6.5. Transformatory energetyczne... 203 6.5.1. Modele transformatorów dwuuzwojeniowych dla składowej zgodnej... 203 6.5.2. Modele transformatorów trójuzwojeniowych i zespołów transformatorowych dla składowej zgodnej... 210 6.5.3. Modele transformatorów dla składowej zerowej... 216 6.5.4. Transformacja prądów zwarciowych... 226 6.5.5. Modelowanie transformatorów we współrzędnych fazowych... 232 6.6. Odbiory... 234 6.6.1. Odbiory kompleksowe... 234 6.6.2. Silniki indukcyjne... 235 6.6.3. Silniki synchroniczne... 236 6.7. Podsystemy zewnętrzne... 236 7. Zalecenia normatywne... 242 7.1. Wiadomości wstępne... 242 7.2. Standaryzacja obliczeń zwarciowych... 243 7.3. Obliczenia według normy PN-74/E-05002... 244 7.4. Ogólna charakterystyka normy IEC 60909... 245 7.4.1. Podstawowe definicje, symbole i założenia... 245 7.4.2. Specyfika modelowania elementów sieci... 248 7.4.3. Specyfika obliczeń zwarć w pobliżu generatorów... 251 7.4.4. Uwzględnianie wpływu silników indukcyjnych na prąd zwarcia... 251 7.5. Obliczanie wielkości zwarciowych według zaleceń normy IEC 60909... 254

8 Spis treści 7.5.1. Początkowy symetryczny prąd zwarcia... 254 7.5.2. Udarowy prąd zwarcia... 258 7.5.3. Symetryczny prąd wyłączeniowy... 261 7.5.4. Ustalony prąd zwarcia... 265 7.5.5. Składowa nieokresowa prądu zwarcia... 267 7.5.6. Zwarcia niesymetryczne... 267 7.6. Obliczanie cieplnego efektu zwarcia... 270 7.7. Podstawy teoretyczne metody korygowania wartości impedancji elementów... 271 7.8. Inne aspekty normalizacji obliczania wielkości zwarciowych... 273 8. Metody ograniczania prądów zwarcia... 275 8.1. Wprowadzenie... 275 8.2. Metody związane z powiększaniem impedancji zwarciowej... 277 8.2.1. Dławiki zwarciowe... 277 8.2.2. Transformatory z uzwojeniami dzielonymi... 280 8.2.3. Kształtowanie struktury sieci... 281 8.2.4. Automatyka rozcinająca... 282 8.3. Urządzenia ograniczające wartość prądu zwarcia... 283 8.3.1. Bezpieczniki i ograniczniki... 283 8.3.2. Sprzęgła rezonansowe... 285 8.3.3. Szybkie łączniki tyrystorowe... 285 8.3.4. Elementy nieliniowe wyzwalane temperaturowo... 286 9. Przykłady obliczeń zwarciowych... 289 9.1. Wiadomości wstępne... 289 9.2. Analiza zwarć trójfazowych w prostych układach sieciowych... 290 9.3. Wyznaczanie wielkości zwarciowych w prostych układach sieciowych... 292 9.4. Wyznaczanie wielkości zwarciowych dla zwarć niesymetrycznych... 298 9.5. Analiza zwarciowa w złożonych układach sieciowych... 312 9.6. Analiza zwarć między generatorem a transformatorem blokowym... 331 10. Obliczenia komputerowe... 334 10.1. Wprowadzenie... 334 10.2. Macierzowe równania sieci... 335 10.2.1. Równania węzłowe... 335 10.2.2. Łączenie sieci... 338 10.2.3. Przekształcanie sieci przez eliminację węzłów... 340 10.2.4. Związki między macierzą admitancyjną i impedancyjną... 344 10.3. Modelowanie i analiza zwarć w sieci wielowęzłowej... 347 10.3.1. Zależności podstawowe... 347 10.3.2. Wyznaczanie prądów w miejscu zwarcia... 351 10.3.3. Rozpływ prądów zwarciowych... 354 10.4. Wyznaczanie macierzy impedancyjnej metodą przyłączania gałęzi... 357 10.5. Zastosowanie faktoryzacji macierzy admitancyjnej węzłowej... 363

Spis treści 9 10.5.1. Podstawy metody faktoryzacji... 364 10.5.2. Uwagi o realizacji numerycznej algorytmu faktoryzacji... 368 10.5.3. Technika macierzy rzadkich... 372 10.6. Obliczanie parametrów ekwiwalentów zwarciowych... 377 10.6.1. Zależności matematyczne... 377 10.6.2. Zastosowanie metody przyłączania gałęzi... 378 10.6.3. Zastosowanie metody faktoryzacji... 379 10.6.4. Problemy wymiany ekwiwalentów... 379 10.7. Przykład programu zwarciowego... 380 10.7.1. Program SHORTS uwagi wstępne... 382 10.7.2. Program SHORTS dane wejściowe... 383 10.7.3. Program SHORTS obsługa... 386 10.7.4. Program SHORTS obliczenia zwarciowe... 388 11. Symulacyjne wyznaczanie przebiegów zwarciowych... 392 11.1. Wprowadzenie... 392 11.2. Dynamiczne modele elementów systemu elektroenergetycznego... 393 11.2.1. Generatory synchroniczne... 393 11.2.2. Wzbudnice i regulatory napięcia generatorów synchronicznych... 404 11.2.3. Silniki... 409 11.2.4. Linie elektroenergetyczne... 415 11.2.5. Transformatory... 422 11.3. Programy symulacyjne... 428 11.3.1. Metody rozwiązywania równań różniczkowo-algebraicznych... 429 11.3.2. Modele elementów sieci... 434 11.3.3. Równania sieci... 440 11.4. Symulatory działające w czasie rzeczywistym... 442 12. Rejestracja wielkości zwarciowych... 445 12.1. Wprowadzenie... 445 12.2. Rejestratory mikroprocesorowe... 448 12.2.1. Wejścia analogowe i dwustanowe... 449 12.2.2. Jednostka centralna... 458 12.2.3. Format zapisu danych... 460 12.3. Systemy rejestracji... 462 12.4. Analiza rejestracji... 466 Literatura... 468 Skorowidz... 478