Calculul curentilor de scurtcircuit intr-o retea de MT. Influenta motoarelor asincrone.

In figura A.4 este reprezentata o retea de MT 20/6 kV. Calculele se efectueaza cu si fara influenta motoarelor asincrone.

Statia 20/6 kV este echipata cu doua transformatoare de 10 MVA fiecare, racordate prin cate doua cabluri de 20 kV cu sectiunea 3 X 240 mm².

Fig.A.4. Schema unei retele de medie tensiune cu motoare asincrone racordate la 6 kV.

Deoarece rezistenta de scurtcircuit este mica in raport cu reactanta (R_k < 0,3 X_k), este suficient de exact sa se calculeze numai reactanta de scurtcircuit a echipamentelor si reactanta de scurtcircuit X_k la locul de scurtcircuit K.

In continuare se calculeaza curentul de scurtcircuit I"_k in unitati absolute si in unitati relative.

Calculul in unitati absolute.

In tabelul A.3 sunt prezentate rectantele de scurtcircuit X_k ale elementelor retelei din fig. A.4. Daca cele doua intreruptoare IO₁ si IO₂ sunt deschise, la scurtcircuit in punctul K nu intervine aportul celor doua motoare M₁ si M₂.

Curentul de scurtcircuit trifazat, fara influenta motoarelor asincrone M₁ si M₂, pentru o valoare a lui c = 1,1 este calculat cu expresia:

In concordanta cu calculul curentilor de scurtcircuit trifazat alimentat din surse independente (nebuclate) curentul total la locul de defect se obtine prin insumarea aporturilor partiale ale surselor:

I^"_k = I^"_{k (fara motoare)} + I^"_kM1 +I"_kM2

Tabel A.3

Calculul in unitati absolute al parametrilor elementelor schemei A.4

(fara influenta motoarelor M₁ si M₂).

Curentii partiali de scurtcircuit I"_kM1 si I^"_kM2 (intreruptoarele sunt inchise), respectiv reactantele de scurtcircuit ale motoarelor, sunt calculate cu formulele:

Motorul M 1

in care:

Motorul M 2: (echivalent al celor trei motoare identice):

in care:

Curentii de scurtcircuit partiali sunt:

Curentul in unitati relative.

Pentru calculul in unitati relative se aleg doua marimi de referinta la care se raporteaza toate celelalte. Pentru exemplul prezentat anterior aceste marimi pot fi:

U_b = U_N si S_b = 1000 MVA

Marimile, exprimate in unitati relative si notate cu *, sunt definite dupa cum urmeaza:

U* = U/U_b; I* = I · U_b/S_b; Z* = Z · S_b/U²_b ; S* = S/S_b

In cazul in care raportul de transformare al transformatoarelor difera de cel nominal, acesta se poate exprima in unitati relative astfel:

.

Pentru calculul componentei initiale a curentului de scurtcircuit, fara aportul motoarelor asincrone, in tabelul A.4 sunt prezentate reactantele de scurtcircuit ale elementelor, exprimate in unitati relative.

Tabelul A.4

Calculul in unitati relative al parametrilor elementelor schemei din figura A.4.

Astfel:

Curentul de scurtcircuit (in kA) se calculeaza cu formula:

Reactantele de scurtcircuit, in unitati relative, ale motoarelor asincrone sunt:

Motorul M 1:

Motorul M 2:

Curentii partiali de scurtcircuit se calculeaza cu formula:

Curentul de scurtcircuit in punctul K, incluzand influenta motoarelor, este:

Aportul motoarelor asincrone mareste curentul de scurtcircuit cu 30 % fata de valoarea fara motoare:

Pentru calculul aportului la scurtcircuit al retelei este valabila relatia:

Pentru calculul curentului de rupere la motoare pentru un timp de rupere i_min =0,1 s se gasesc din curbele respective valorile lui m si q (fig. 11 si 16) astfel:

Cu: rezulta m_M1

Si:

In functie de puterea nominala,pe fiecare pereche de poli din curbe rezulta:

Pentru M₁ : P = 2,24 MW q_M1 = 0,69;

Pentru M₂ : P = 1,25 MW q_M2 =0,6.

Curentul trifazat de rupere al fiecarui motor se calculeaza astfel:

I_rM1 = m_M1 · q_M1 · I"_KM1 =0,75 · 0,69 · 2,81 = 1,45 kA;

I_rM2 = m_M2 · q_M2 · I"_KM2 =0,74 · 0,6 · 2,84 = 1,26 kA.

Curentul de scurtcircuit trifazat la rupere devine:

I_r = I_rs + I_rM1 + I_rM2 =16,44 + 1,45 + 1,26 = 19,15 kA,

fata de valoarea de 16,44 kA, fara aportul motoarelor.