Складання розрахункових та еквівалентних схем

При визначенні струмів к.з. використовують один із двох методів:

1. Метод практичних (іменованих)одиниць – параметри схеми виражають в іменованих одиницях (омах, амперах, вольтах та ін.);

2. Метод відносних одиниць – параметри схеми виражають в долях, або процентах від величини прийнятої в якості основної (базисної).

Метод практичних одиниць застосовують для розрахунку струмів к.з. відносно простих електричних схем із невеликою кількістю ступенів трансформації.

Методом відносних одиниць зручніше користуватися при розрахунку струмів к.з. в складних, розгалужених електричних мережах із декількома ступенями трансформації.

Розрахунок струмів к.з. виконується в наступній послідовності:

- вибирається метод розрахунку та розрахункові умови;

- складається розрахункова схема електричної мережі (рисунок 8.3);

- за розрахунковою складається еквівалентна схема заміщення (рисунок 8.4, а);

- визначається опір елементів схеми заміщення в практичних або іменованих одиницях;

- еквівалентна схема заміщення зводиться до простішого виду (рисунок 8.4, б);

- визначається значення струмів к.з. в розрахункових точках.

Рисунок 8.3 – Розрахункова схема мережі для визначення струмів к.з.

а – повна; б – приведена до простішого виду

Рисунок 8.4 – Еквівалентна схема заміщення мережі для визначення струмів к.з.

В електроустановках напругою до 1000 В розрахунок струмів к.з. проводиться за повним опором. В електроустановках напругою вище 1000 В активний опір враховується тільки у випадках, коли виконується умова:

, (8.1)

де – відповідно активний та реактивний результуючий опір усіх елементів електричної мережі, Ом.

Для нескладних схем, величини, що входять до їх складу можна виражати в іменованих одиницях.

Для мережі яка наведена на рисунку 8.3 можна виразити кожний елемент відповідним опором Z (рисунок 8.4, а). Для того щоб знайти еквівалентний опір мережі необхідно привести всі опори мережі до однієї напруги, яку називають базисною.

За базисну напругу приймають, як правило, напругу того ступеню, де знаходиться точка короткого замикання. Базисна напруга визначається:

. (8.2)

Опір елементів електричної мережі в практичних одиницях
зведений до базисної напруги визначають за наступними формулами:

опір лінії

, , (8.3)

де , – питомі, відповідно, активний та індуктивний опори лінії, Ом/км;

l – довжина лінії, км;

– середня номінальна напруга ступеня з якого виконується перерахунок, кВ; ;

опір трансформатора

, (8.4)

де – напруга короткого замикання трансформатора, %;

– номінальна потужність трансформатора, МВА;

опір генератора

, (8.5)

де – індуктивний опір генератора у відносних одиницях;

– номінальна потужність генератора, МВА.

Результуючий опір мережі до точки короткого замикання

(8.6)

Переведення відносних величин в іменовані

; (8.7)

Перетворювати складні електричні схеми за допомогою іменованих одиниць не зручно. Тому для складних схем користуються методом відносних одиниць. В цьому випадку всі величини схеми виражають у відносних одиницях (в частинах) від базисних величин. В якості основної базисної величини приймають базисну потужність. Базисна потужність приймається рівною довільному значенню, або, для зручності розрахунку, кратною 10 МВА (10, 100, 1000 та ін.).

Базисні величини пов’язані між собою наступним виразом:

; (8.8)