Premise de calcul a curentilor de scurtcircuit

PREMISE DE CALCUL A CURENTILOR DE SCURTCIRCUIT

Premisele pentru calculul curentilor de scurtcircuit sunt in functie de scopul studiului.

Art.7. Pentru determinarea solicitarilor la scurtcircuit in retelele de inalta tensiune este suficienta efectuarea calculelor in ipoteze simplificatoare care admit:

- egalitatea in modul si argument a tuturor tensiunilor electromotoare (t.e.m.) ;

- neglijarea rezistentelor retelelor aeriene, considerandu-se liniile ca simple reactante;

- neglijarea susceptantei capacitive a liniilor in schemele de secventa pozitiva si negativa;

- neglijarea sarcinilor, considerandu-se numai aportul motoarelor sau compensatoarelor sincrone precum si al motoarelor asincrone, numai daca sunt in apropierea locului de defect si au o anumita putere totala (vezi art.23).

Acest gen de calcule, numite din cauza ipotezei facute asupra t.e.m. metoda de curent continuu, se poate face manual pe scheme simple si cu ajutorul unor programe adecvate, utilizand calculatoare personale sau statii de lucru.

Art.8. Pentru studiul regimurilor dinamice, analiza conditiilor de stabilitate statica, intocmirea de scheme echivalente de calcul, analiza si alegerea judicioasa a caracteristicii si a reglajului protectiei de distanta, a protectiei diferentiale de faza etc., este necesar sa se efectueze un calcul de scurtcircuit exact.

In acest caz, sistemul energetic analizat este reprezentat fidel, calculul regimului cu scurtcircuit permanent fiind practic un calcul de regim in care, la locul de defect, se introduce o impedanta (sunt) corespunzatoare tipului de scurtcircuit analizat. Efectuarea unor astfel de calcule a devenit posibila numai datorita introducerii calculatoarelor numerice.

Art.9. In retelele de medie tensiune, premisele de calcul sunt aceleasi ca si in calculele retelelor de inalta tensiune cu mentiunea ca, in cazul utilizarii metodei simplificate liniile aeriene si cablurile electrice se considera prin rezistentele si reactantele lor inductive.

Art.10. Pentru anumite situatii prevazute de standarde sau prescriptii, se poate considera la locul de defect o rezistenta.

Astfel, pentru verificarea la solicitari termice in caz de scurtcircuit a elementelor liniilor electrice aeriene se considera la locul de defect o rezistenta de 5 Ω.

La verificarea influentei liniilor de energie electrica asupra liniilor de telecomunicatii se considera o rezistenta avand urmatoarele valori:

15 Ω pentru defecte pe linii aeriene cu conductoare de protectie;

50 Ω pentru defecte pe linii aeriene fara conductoare de protectie.

Art.11. Se mentioneaza ca valorile curentilor de scurtcircuit se pot determina si din probe pe viu sau masuratori pe un analizor de retea.

Adesea acestea servesc la etalonarea unor metode de calcul utilizate sau in cazul unor instalatii deosebit de importante.

Evident, determinarea prin calcul, are avantajul ca poate fi aplicata pentru instalatii existente ca si pentru cele proiectate, pentru regimuri frecvent si mai putin frecvent intalnite.

Art.12. In afara metodei de investigatie, scopul studiului mai influenteaza si alte premise de calcul.

In calculele de scurtcircuit, generatoarele vor fi reprezentate prin:

- reactanta supratranzitorie, pentru calculul solicitarilor dinamice si termice;

- reactanta tranzitorie, pentru determinarea valorii curentului de scurtcircuit la t = 0,1s, studiul stabilitatii dinamice in cazul in care se considera un reglaj de tensiune ideal (E^'_q = const), stabilirea generatorului echivalent al sistemului in vederea determinarii repartitiei socurilor de putere reactiva s.a;

- reactanta sincrona, pentru determinarea valorii curentilor in regim de scurtcircuit pentru timpi indelungati, studiul stabilitatii statice naturale s.a.

Este de remarcat ca indicatiile CEI prevad pentru impedantele de scurtcircuit ale generatoarelor (debitand direct la bare sau bloc cu transformatoare) introducerea unui factor de corectie care tine seama de cresterea tensiunii electromotoare interne in functie de factorul de putere al generatorului in regim de functionare inainte de defect, ceea ce conduce la o micsorare a impedantei de scurtcircuit a generatorului (blocului) cu 3 . 10% .

Regimul de functionare al sistemului energetic considerat in calcul (generatoare si motoare, linii si transformatoare in functiune) trebuie, de asemenea, ales corelat cu scopul calculului.

Art.13. Calculele de dimensionare a echipamentului si a elementelor de constructie din instalatiile electrice, a prizelor de pamant, a protectiei liniilor de telecomunicatii, trebuie sa se efectueze pentru 'regimul maxim' de functionare si - la proiectare - pentru o etapa de perspectiva suficient de indepartata (vezi II).

Art.14. Pentru verificarea conditiilor pe care le impune sistemului prezenta unor consumatori caracterizati prin socuri de putere activa si reactiva, ca si pentru verificarea conditiilor de siguranta a protectiei prin relee s.a., este necesar sa se considere 'regimul minim' de functionare.

Art.15. Regimul maxim este caracterizat prin:

- toate generatoarele, liniile si transformatoarele retelei in functiune;

- numarul maxim previzibil de transformatoare functioneaza cu neutrul legat la pamant.

Art.16. Regimul minim este caracterizat prin:

- numarul minim previzibil de generatoare, linii si transformatoare in functiune, in zona analizata;

- numarul minim posibil de transformatoare cu neutrul legat la pamant in zona analizata;

- neglijarea aportului motoarelor asincrone.

In conformitate cu prevederile CEI, pentru determinarea valorii curentilor minimi de scurtcircuit rezistentele liniilor (aeriene si cabluri) se introduc la o temperatura mai ridicata, valoarea rezistentei calculata la 20⁰ C majorandu-se cu 50% (R_L=1,5 R₂₀) pentru conductoarele de cupru, aluminiu si OL-Al.

Art.17. Impedantele introduse in calculele de scurtcircuit pot fi determinate pe baza de masuratori efectuate in retea sau pe baza parametrilor echipamentelor electrice, cu considerarea topologiei retelei. Evident ca aceasta din urma cale are avantajul aplicarii atat pentru sisteme existente precum si pentru cele in proiectare.

Art.18. De regula se efectueaza calculul curentilor de scurtcircuit trifazat metalic, iar in retelele cu neutrul legat la pamant si calculul curentilor de scurtcircuit monofazat sau bifazat cu pamantul (vezi art.22. (3)).

Art.19. In functie de scopul calculului trebuie aleasa metoda de investigatie (aproximativa sau exacta). In cele ce urmeaza se indica metoda de calcul aproximativa si se introduc factori de corectie pentru aproprierea rezultatelor de cele obtinute prin metoda exacta.

Acesti factori sunt:

- Factorul de tensiune - c

Factorii de tensiune c_min si c_max sunt utilizati pentru corectarea tensiunii echivalente in punctul de scurtcircuit la determinarea curentilor de scurtcircuit initiali, maximi si minimi.

- Factorul de corectie al impedantei generatoarelor - K.

Factorii de corectie K_G (pentru generator debitand direct la borne) si K_bloc (pentru bloc generator - transformator) sunt utilizati pentru a se tine seama de regimul de functionare al generatoarelor.

- Factorul pentru determinarea curentului de varf - c

- Factori pentru determinarea variatiei componentei alternative a curentului de scurtcircuit, la un defect in apropierea generatorului (μ, λ, k_t).

- Factori pentru stabilirea aportului motoarelor asincrone la curentul de scurtcircuit de rupere (q).