4 Назначение расчетов токов к.З и требования к ним.
При проектировании и эксплуатации электроустановок и систем для решения многих технических вопросов и задач требуется предварительно произвести ряд расчетов, среди которых заметное место занимают расчеты электромагнитных переходных процессов и, в частности, процессов при внезапном коротком замыкании.
Под расчетом электромагнитного переходного процесса обычно понимают вычисление токов и напряжений в рассматриваемой схеме при заданных условиях. В зависимости от назначения такого расчета находят указанные величины для заданного момента времени или находят их изменения в течение всего переходного процесса.
Расчеты токов КЗ необходимы для:
1) определения условий работы потребителей в аварийных режимах;
2) выбора аппаратов и проводников и их проверки по условиям электродинамической и термической стойкости;
3) проектирования и настройки релейной защиты и автоматики;
4) сопоставления, оценки и выбора схемы электрических соединений;
5) проектирования и проверки защитных устройств;
6) определения влияния линий электропередачи на линии связи;
7) определения числа заземленных нейтралей и их размещения в ЭС;
8) анализа аварий.
Особенностью расчетов при решении задач, встречающихся в эксплуатации, является необходимость учета конкретных условий рассматриваемого переходного процесса. При проектировании часто ограничиваются приближенными данными. Поэтому в первом случае требуется большая точность.
5 Составление схем замещения.
Перед расчетом переходного режима электрической системы на основе ее принципиальной схемы составляют расчетную схему, которая отличается от принципиальной тем, что на ней в однолинейном изображении показывают только те элементы, по которым возможно протекание аварийных токов или их составляющих. При наличии в расчетной схеме трансформаторов целесообразно имеющиеся в ней магнитно-связанные цепи представить одной эквивалентной электрически связанной цепью. Схема замещения сложной электрической системы является соединением схем замещения отдельных ее элементов. В ней элементы соединены так же, как на расчетной схеме.
После составления схемы замещения рассчитываются ее параметры в именованных или относительных единицах, затем полученные значения приводятся к основной ступени напряжения.
6 Преобразование схем замещения.
7 Система относительных единиц для расчетов токов к.З.
Расчет токов КЗ может производиться в абсолютных (именованных) или относительных единицах.
При расчетах в относительных единицах все величины сравниваются с основными или базисными.
Относительное выражение величин удобно для оценки влияния того или иного участка схемы или отдельного элемента на результат расчета. По способу относительных единиц просто определяется ток КЗ на выводах генератора или максимальный возможный ток КЗ за трансформатором, если известны их параметры.
Для расчета в относительных единицах сначала выбирают базисные величины или условия: мощность Sб, напряжение Uб, ток Iб и сопротивление Xб или Zб.
Обычно задаются двумя величинами – базовыми мощностью и напряжением, остальные две – ток и сопротивление – получают из уравнения мощности и закона Ома
Относительные величины выражаются следующим образом
(2.1)
(2.2)
,
(2.3)
,
(2.4)
.
(2.5)
Индекс * (звездочка) указывает на то, что речь идет об относительной величине, индекс «б» говорит о том, что она приведена к базисным условиям.
Базисное сопротивление Zб или Хб, как правило, непосредственно в формулы пересчета (2.4), (2.5) не вводится, а выражается через напряжение и ток или мощность:
,
(2.6)
.
(2.7)
Относительное базисное сопротивление показывает, какая часть базисного напряжения, приложенного к цепи, падает в рассматриваемом сопротивлении при прохождении по нему базисного тока.