DIN EN 60909-0:2016-12*VDE 0102:2016-12
Токи короткого замыкания в трехфазных системах переменного тока
- Стандартный №
- DIN EN 60909-0:2016-12*VDE 0102:2016-12
- Дата публикации
- 2016
- Разместил
- German Institute for Standardization
- Последняя версия
- DIN EN 60909-0:2016-12*VDE 0102:2016-12
- заменять
- DIN EN 60909-0 VDE 0102:2002-07
- сфера применения
-
Обзор стандарта и технологическое развитие
DIN EN 60909-0:2016, как основной стандарт для расчета тока короткого замыкания, наследует техническую основу серии IEC 60909, включив в себя специфические требования европейских энергосетей. Впервые опубликованный в 1988 году, стандарт претерпел два крупных пересмотра в 2001 и 2016 годах, отражая последние разработки в области технологий энергосистем.
Основная методология расчета
Глава 5 стандарта устанавливает методологию расчета тока короткого замыкания, основанную на методе эквивалентного источника напряжения. Этот метод использует эквивалентный источник напряжения для замены всей сети в точке короткого замыкания, что упрощает процесс расчета для сложных систем. Ключевым нововведением является введение коэффициента напряжения c (таблица 1), который учитывает отклонение нормального рабочего напряжения от номинального, обеспечивая инженерную обоснованность результатов расчета.
Тип расчёта Символ Физическое значение Способ применения Начальный переменный ток короткого замыкания I"k Симметричная переменная составляющая в момент короткого замыкания Выбор устройства защиты Ударный ток короткого замыкания ip Максимальное мгновенное значение тока Проверка динамической устойчивости Отключающий переменный ток Ib Ток в момент замыкания Отключение выключателя Выбор мощности выключателя Установившийся ток короткого замыкания Ik Ток в течение короткого замыкания Проверка термической устойчивости
Анализ характеристик сопротивления электрооборудования
В главе 6 подробно изложен метод расчета сопротивления короткого замыкания различного электрооборудования, отражающий инженерную целесообразность стандарта:
Коррекция сопротивления синхронных генераторов
Для синхронных генераторов стандарт вводит коэффициент коррекции сопротивления KG, учитывающий влияние эффекта насыщения и сопротивления обмотки ротора:
KG = (Un/UrG) × (cmax/(1 + xd" × sinφrG))
Где Un — номинальное напряжение сети, UrG — номинальное напряжение генератора, xd" — сверхпереходное реактивное сопротивление, а φrG — номинальный угол коэффициента мощности.
Расчет импеданса трансформатора
Для двухобмоточных трансформаторов и трехобмоточных трансформаторов стандарт предоставляет подробный метод коррекции импеданса, особенно учитывая влияние положения ответвления:
ZT = KT × ZT0
Где KT — поправочный коэффициент трансформатора, учитывающий отношение максимального напряжения ответвления к номинальному напряжению.
Характеристики расчета асимметричного короткого замыкания
В главе 7 систематически объясняется расчет методы для трехфазного короткого замыкания, двухфазного короткого замыкания, двухфазного короткого замыкания на землю и однофазного короткого замыкания на землю:
Специальная обработка однофазного короткого замыкания на землю
Для однофазного короткого замыкания на землю стандарт принимает метод симметричных компонентов и вводит понятие сопротивления нулевой последовательности:
I"k1 = c × Un × √3 / |Z(1) + Z(2) + Z(0)|
Где Z(1), Z(2) и Z(0) — это сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательности соответственно.
Особые соображения для систем ветровой энергии, подключенных к сети
Впервые стандарт систематически включает характеристики короткого замыкания асинхронных генераторов с двойным питанием и полный преобразователь мощности ветряных турбин, отражающий технические требования для подключения к сети возобновляемой энергии.
Рекомендации по реализации проекта
Критерии выбора программного обеспечения для расчетов
Рекомендуется использовать профессиональное программное обеспечение для расчетов, соответствующее стандарту IEC 60909, чтобы обеспечить:
- Правильное применение коэффициентов коррекции импеданса
- Точность расчетов асимметричного короткого замыкания
- Разумное моделирование характеристик затухания генератора
Ключевые моменты при проектировании координации защит
На основании результатов расчета короткого замыкания выбор защитного оборудования должен осуществляться следующим образом:
- Отключающая способность выключателя> Расчетный ток отключения Ib
- Ток динамической устойчивости оборудования> Пусковой ток ip
- Ток тепловой устойчивости оборудования> Установившийся ток Ik
Система Стратегия оптимизации конструкции
Для снижения уровня тока короткого замыкания можно предпринять следующие меры:
- Обоснованный выбор значения полного сопротивления трансформатора
- Принятие сегментированной работы
- Установка токоограничивающих реакторов
Тенденции развития технологий
В связи с широким распространением силового электронного оборудования в энергосистемах будущие пересмотры стандартов могут быть сосредоточены на:
- Моделировании характеристик короткого замыкания силовых электронных преобразователей
- Спецификациях расчета короткого замыкания для систем распределения постоянного тока
- Применении искусственного интеллекта в расчетах короткого замыкания
DIN EN 60909-0:2016, как базовый стандарт для расчета тока короткого замыкания, обеспечивает важную техническую поддержку для безопасной эксплуатации энергосистем. Инженерно-технический персонал должен глубоко понимать его технические значения и правильно их применять.
DIN EN 60909-0:2016-12*VDE 0102:2016-12 История
- 2016 DIN EN 60909-0:2016-12 Токи короткого замыкания в трехфазных системах переменного тока - Часть 0: Расчет токов (IEC 60909-0:2016); Немецкая версия EN 60909-0:2016
- 2016 DIN EN 60909-0:2016 Токи короткого замыкания в трехфазных системах переменного тока. Часть 0. Расчет токов (IEC 60909-0:2016); Немецкая версия EN 60909-0:2016
- 2002 DIN EN 60909-0:2002 Токи короткого замыкания в трехфазных системах переменного тока. Часть 0. Расчет токов (IEC 60909-0:2001); Немецкая версия EN 60909-0:2001
- 0000 DIN VDE 0102:1990
- 0000 DIN 57102-2:1975
