ГОСТ 29176-91

ГОСТ 29176-91


                М          Е   Ж   Г О   С   У   Д   А   Р С   Т   В Е Н   Н   Ы   Й   С Т А Н Д А Р Т




                                             КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ
                                             В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
                                   МЕТОДИКА РАСЧЕТА В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
                                            ПОСТОЯННОГО ТОКА



                                                           Издание официальное
              БЗ 12-2003




                                                     И11К ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
                                                                Москва




энергоаудит

УДК 621.3.064.1.001.24:006.354                                                                     Группа Е09

М Е     Ж Г     О    С   У    Д   А   Р   С   Т    В   Е   Н    Н   Ы   Й     С Т А Н Д А Р Т


   КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

    Методика расчета в электроустановках постоянного тока
                                                                                     ГОСТ
                 Short-circuits in electrical installations.                      2 9 1 7 6 -9 1
            Calculation methods in d. c. electrical equipment

МКС 29.020
ОКСТУ 3400


                                                                                     Дата васлен ия 01.07.92


      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 об­
ратные 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 атияние через общую ветвь тока источ­
ников (преобразователей) постоянного тока разных видов (типов);
      - методику расчета токов КЗ, учитывающую электромеханические переходные режимы элект­
рических 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 электроустанов­
ках постоянного тока в начальный и произвольный моменты времени, необходимых для выбора
электрооборудования и проверки его по условиям КЗ, для выбора установок и оценки действия
защит и автоматики, для расчета заземляющих устройств.

Издание официальное                                                                Перепечатка воспрещена
                                                                         © Издательство стандартов, 1992
                                                                    © ИГ1К Издательство стандартов, 2005

ГОСТ 2 9 1 7 6 -9 1 С. 2

      1.1.2. Стандарт устанавливает методику расчетов токов при замыкании полюсов сети посто­
янного 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 преобраювательных трансформаторов);
     - максимальное значение установившегося тока КЗ в цепях постоянного тока вентильных
преобразователей;
     - минимальное значение установившегося тока КЗ в цепях постоянного тока вентильных
преобра зователе й.
      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 электрообору­
дования с параметрами эквивалентных схем замещения, позволяющую учесть его основные харак­
теристики.
      1.3. Схемы замещения
      1.3.1. Электрооборудование установок постоянного тока в схемах замещения, соответствую­
щих 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 вза-
имонндуктивность. коэффициент магнитного рассеяния, а также электрическое сопротиатение
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 относи­
тельных 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 (преобра­
зователями) являются трехфазные вентильные выпрямители, составление схем замещения трехфаз­
ных 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 замеще­
ния 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 аварий­
ных режимов оборудования электроустановок постоянного тока, а также при расчетах переходных
режимов регулируемых вентильных преобразователей, в частности, п реобра зователей электропере­
дач или вставок постоянного тока.

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

     2.1. Исходные .тайные для расчета и их условные обозначения
     2.1.1. Геометрические параметры пластин свинцового аккумулятора:
     И       — высота электродных пластин, м;
     d      — длина электродных пластин, м;
     /      — расстояние между электродными пластинами, м.
     2.1.2. Число элементов аккумуляторной батареи:
     п       — число последовательно соединенных элементов;
     т      — число параллельно соединенных элементов.

С. 3 ГОСТ 29176-91

     2.1.3. Начальные параметры:
     <?„     — начальная относительная плотность электролита;
             — начальное сопротивление электролита. Ом:
     Rо     — начальное сопротивление положительной пластины. Ом;
     R^n     — начальное сопротивление сепаратора. Ом.
     2.1.4. Электрохимические константы:
     I)      — коэффициент диффузии ионов H S 04~ , мг с“ ';
     Л'      — положительная константа, характеризующая интенсивность электродных реакций,
               мольл_ , м Л | ;
     у>     — удельная электропроводность электролита. См м*
     ft и &I “ положительная и отрицательная константы, определяемые при аппроксимации
                уравнений Нернста, ВДмольл"1).
     2.1.5. Расчетные значения параметров аккумулятора СК-1 и значения электрохимических
констант свинцово-кислотных аккумуляторов приведены в приложении I.
     2.1.6. Определяемые параметры (промежуточные), используемые при расчетах:
     В       — константа, характеризующая удельное сопротивление электролита при заданной
               концентрации и температуре, Ом/м;
     £0      — 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-ампер! юй характеристики с осью ординат;
     /?„     — внутреннее сопротивление аккумулятора, Ом.
     2.1.7. Параметры, характеризующие сеть постоянного тока:
             — активное сопротивление внешней сети (цепи КЗ), Ом;
     Roul    — активное сопротивление ошиновки. Ом;
             — активное сопротивление кабелей. Ом;
     /?„р — активное сопротивление проводов. Ом;
     R,      — активное сопротивление токовых катушек отключающих аппаратов. Ом;
     Rl с — сопротивление контактных соединений. Ом.
     2.2. Схема замещения
     2.2.1.       При составлении схемы замещения для расчета токов КЗ в электроустановках, получа­
ющих питание от аккумуляторной батареи, допустимо не учитывать индуктивные сопротивления
элементов цепей (см. черт. 1).

                     Схема замещения сети, питаемом от аккумуляторной батареи




     2.2.2.     При расчете токов КЗ следует учитывать сопротивление постоянному току ошиновки,
кабелей, проводов, токовых катушек отключающих аппаратов и переходное сопротивление контакт­
ных соединений, поэтому внешнее сопротивление цепи КЗ (R ,u ) в омах в общем случае равно

                              Rum = *„Ш+ ЯКС + Л ..Р + Л .. + Я.С-                        ( 1)