2). Виды кз и простых замыканий в электрических сетях.

Схема замыкания	Режим нейтрали
	Глухо или эффективно заземленная нейтраль		Незаземленная или резонансная заземленная нейтраль
	Наименование	Обозначение	Наименование	Обозначение
	Трехфазное КЗ	К(З)	Трехфазное КЗ	К(З)
	Трехфазное КЗ на землю	К(1.1,1)	Трехфазное КЗ на землю (имеет контакт с землей)	К(3.З)
	Д вухфазное КЗ	К(2)	Двухфазное КЗ	К(2)
	Двухфазное КЗ на землю	К(1, 1)	Двухфазное КЗ (имеет контакт с землей)	К(2, З)
	Однофазное КЗ	К(1)	Однофазное замыкание на землю	З(1)
	Двойное КЗ на землю	К(1+1)	Двойное замыкание на землю	З(1+1)

По усредненным данным количество КЗ различных видов в сетях распределяются следующим образом:К⁽³⁾ = 5%, К⁽²⁾ = 10%, К⁽¹⁾ = 65%, К^(1.1) и К⁽¹⁺¹⁾ = 20%.Причины КЗ:1. старение изоляции,2. перенапряжение,3. прямые удары молнии,4. механические повреждения,5. набросы посторонних предметов на токоведущие части,6. неудовлетворительный уход за электрическим оборудованием,7. ошибочные действия персонала.Последствия КЗ: 1) нарушение термической стойкости (нагрев электрического оборудования или термические повреждения);2) нарушение электродинамической стойкости (т.е. появление больших усилий между токоведущими частями, которое ведет к возникновению механических повреждений и разрушений);3) снижение напряжения и искажение его симметрии, что отрицательно сказывается на работе потребителей (нарушения технологического цикла, брак продукции и т.д.);4) наведение при несимметричных КЗ в соседних линиях связи и сигнализации ЭДС, опасных для обслуживающего персонала и используемой аппаратуры;5) нарушение устойчивости отдельных элементов и режима СЭС в целом, приводящее к возникновению аварийных ситуаций с отключением большого количества потребителей электроэнергии;6) возгорание электроустановок.

3). Назначения расчетов кз.

Чтобы обеспечить безаварийное электроснабжение всех потребителей – необходимо проектировать и сооружать СЭС с учетом возможных КЗ, а это значит необходимы расчеты переходных процессов. Расчеты переходных процессов предусматривают определение токов и напряжений в короткозамкнутой цепи при заданных (расчетных) условиях для интересующего момента времени или вычисляют их изменение с течением времени в зависимости от поставленной задачи.Расчеты I_к.з. и переходных процессов необходимы:1. для определения допустимости режимов возможных КЗ;2. для выбора электрических аппаратов и проводников по условиям электродинамической и термической стойкости;3. для проектирования и настройки РЗА;

4. для выбора наиболее рациональных схем электрических соединений;5. для проектирования заземляющих устройств;6. для определения влияния I_к.з. на линии связи;7. для выбора разрядников;8. для анализа аварий в электроустановках; 9. для проведения различных испытаний в СЭС;10. при оценке и определении параметров устройств гашения магнитного поля СМ; 11. при оценке и выборе системы возбуждения СМ.

4). Допущения при расчетах токов КЗ в сетях до и выше 1000В. Основные допущения, принимаемые при расчетах :В сетях свыше 1000В:1) пренебрегают насыщением магнитных систем всех элементов цепи КЗ (генераторов, трансформаторов, двигателей);2) если r_рез/X_рез ≤ 1/3(результирующее сопротивление от источника до точки КЗ), то пренебрегают активным сопротивлением элементов схемы; активное сопротивление учитывают только в кабельных линиях и воздушных линиях со стальными проводами;3) пренебрегают различиями значений сверхпереходных индуктивных сопротивлений по продольной и поперечной осям синхронных машин; 4) приближенно учитывают нагрузки в схемах замещения;5) пренебрегают емкостными проводимостями воздушных линий до 220кВ, свыше ей пренебрегать нельзя, т.к. там оно влияет на переходные процессы;6) система, в которой протекает переходной процесс, считается симметричной, все расчеты проводятся на одну фазу, фазу А;7) пренебрегают токами намагничивания трансформаторов и автотрансформаторов (исключение: случай включения трехстержневого трансформатора Y₀/Y₀ на напряжение нулевой последовательности).

Расчеты I_к.з. в сетях до 1000В выполняют с такими же допущениями, но с учетом активных сопротивлений силовых элементов сети. В расчетную схему КЗ необходимо включать также сопротивление проводников, кабелей, шин длинной 10 – 15м и более, токовых катушек расцепителей автоматических выключателей, первичных обмоток многовитковых трансформаторов тока, переходных сопротивлений контактов, коммутационных аппаратов, переходных сопротивлений в месте КЗ, несимметрию сопротивлений фаз.

5). Расчетные схемы и параметры элементов. 1) На первом этапе расчета аварийных режимов КЗ на основе принципиальной схемы составляют – расчетную схему (РС).РС соответствует аварийным режимам СЭС, и на ней в однолинейном изображении показывают: источники СЭС; точку КЗ и все силовые элементы, по которым возможно протекание I_кз или его составляющих (генераторы, синхронные компенсаторы, силовые трансформаторы и автотрансформаторы, реакторы, воздушные и кабельные линии,)В расчетной схеме учитываются электродвигатели, как источники подпитки точек КЗ при их небольшей удаленности и S_сум ≥ 1000 КВА.Под электрической удаленностью от точки КЗ до источника питания или подпитки понимают сопротивление короткозамкнутой цепи, в относительных единицах. 2) На втором этапе на расчетной схеме замещения отмечают точки КЗ, и указывают вид КЗ, уточняют расчетные условия (какие ее элементы должны быть включены, момент времени КЗ и т.д.).

Расчетная схема	Схема замещения	Параметры, которыми характеризуется элемент схемы
1	2	3
1. Синхронный генератор		Номинальная полная мощность Sном (МВА) или активная Pном (МВт); номинальный коэффициент мощности cosφ; номинальное напряжение (кВ); сверхпереходное реактивное сопротивление X"d*(ном); реактивное сопротивление обратной последовательности X*2; постоянная времени затухания апериодической составляющей Iкз(3) – Ta(сек)
Г G	E"2 X"0d
2. Синхронный компенсатор		Номинальная мощность Sном (МВА); номинальное напряжение Uном (кВ); сверхпереходное сопротивлениеX"*d; сопротивление обратной последовательности X*2; постоянная времени затухания апериодической составляющей Iкз(3) – Та (сек)
СК G	E"г X"*d

3. Синхронный двигатель			Номинальная мощность Sном; Pном; cosφном; Uном (кВ); к.п.д. (%) η; сверхпереходное реактивное сопротивление X"*d или кратность пускового момента М*пуск; кратность пускового тока Iпуск; X"d*≈(1/I*пуск)
С Д MS		E"о сд X"*d
4. Асинхронный двигатель			Номинальная мощность Pном (кВт), Uном (кВ); cosφном; к.п.д. % η; кратность пускового тока I*пуск; кратность пускового момента М*пуск; кратность пускового максимального момента М*max
АД М		E"оад X"*н
5. Эквивалентный источник системы			Суммарная номинальная мощность - SΣном; результирующее сопротивление – Xс’ ‘рез
С G		E"=Uср.ном X"*с=X*рез c
6. Обобщенная нагрузка				Е’’*н=0,85 – сверхпереходная ЭДС; среднее значение сопротивления нагрузки приведенное к Uср ном ступени трансформации в месте подключения нагрузки и к полной мощности нагрузки X*"н=0,35 – для t = 0 X"*н=1,2 для t > 0 (Включает в себя осветительную нагрузку, питание электродвигателей, печей, выпрямителей и т.д.)
Н Sн		Х*" Е"н
7. Двухобмоточный трансформатор				Номинальная мощностьSном; номинальные напряжения Uв ном и Uн ном; напряжение КЗ Uк (%); Потери мощности КЗ или отношение ΔPк или X1/R1
Т ВН НН		Х
8. Трехобмоточный трансформатор				Sном; Uв ном; Uс нои; Uн ном; напряжение КЗ между обмотками: Uк в-с; Uк с-н; Uк в-н (%); Потери КЗ ΔPк в-с, ΔPк в-н, ΔPк с-н (кВт)
Т ВН СН НН
9. Трехфазный трансформатор с обмоткой НН, расщепленной на две части				Номинальная мощность Sв ном или Sн1 (н2)ном=0,5Sв ном; Номинальное напряжение Uном, Uн1 (н2)ном; Напряжение КЗ между обмотками Uк в-н1(н2) и Uк н1-н2 (%); Потери КЗ ΔPк или X1/R1
Т ВН НН1 НН2		Хв Хн1 Хн2
10. Трехфазный трансформатор				Аналогично трехобмоточному трансформатору
Т
11. Группа однофазных трансформаторов с обмоткой НН, расщепленной на две части				Аналогично трансформатору с расщепленной обмоткой
Т ВН СН НН1 НН2		Хв Хс Хн Хн1 Хн2
12. Реактор				Номинальное индуктивное сопротивление Хном (Ом или %); номинальное напряжение Uном; номинальные потери мощности ΔPном (кВт) или Xном/R; Iном (А), коэффициент связи Kсв (для сдвоенного реактора)
Реактор Сдвоенный реактор	Х Х3 Х1 Х2
13. Кабельные линии				L (км); количество кабелей в линии, индуктивное и активное сопротивление прямой последовательности Х1 и r1; индуктивное и активное сопротивление нулевой последовательности Х0 и r0. средние расчетные значения для трехжильных кабелей: Х1 расч=0,12 Ом/км – для КЛ 35кВ; Х1 расч=0,08 Ом/км – для КЛ 6-10кВ; Х1 расч=0,07 Ом/км – для КЛ 3кВ; Значения Х0 и r0 зависят от способов прокладки кабелей и их типов. В случае трехжильных КЛ можно приближенно считать, что Х0=(3,5 - 4,6)Х1 R0=10r1

Сопротивление элементов, ЭДС источников питания, а так же значения токов и напряжений в любых точках схемы замещения могут быть выражены в именованных или относительных единицах.Относительное значение какой-либо величины – это отношение этой величины к другой одноименной величине, выбранной за единицу (обычно относительные значения параметров элементов заданны при номинальных условиях).

6).Схемы замещения и их преобразования. Схема замещения составляется на основе ее расчетной схемы для начального момента переходного процесса. Ее компонуют для каждой точки КЗ и в нее включают те элементы расчетной схемы, по которым возможно протекание I_к.з. или его составляющих к данной точке КЗ. Для определения результирующего сопротивления короткозамкнутой цепи схема замещения СЭС приводится к простейшему виду путем эквивалентных преобразований:

1. можно объединить точки равного потенциала;

2. можно разрезать узлы трехфазного КЗ;

3. эквивалентирование заменой последовательно и параллельно соединенных ветвей схемы замещения одной эквивалентной ветвью;

4. преобразование из Y в Δ и наоборот, ими пользуются после преобразований последовательно и параллельно соединенных ветвей;

5. преобразование из 4-х лучевой звезды в полносвязанный четырехугольник;

6. иногда используется метод наложения (решение получают как результат суммы ряда действительных режимов, каждый из которых определяется при условии, что в схеме приложена одна ЭДС, а остальные =0);

7. определение коэффициентов распределения тока по ветвям схемы (В этом методе определяют долю от каждого источника питания);