Программы расчетов для ЭВМ.

Применение компьютерных программ для расчета коротких замыканий рассматривается на примере программ, разработан­ных на кафедре «Электрические станции» Московского энергети­ческого института: GuFaults, GuExpert, GuDCSets и GuTestAC. Эти программы используют методики расчета, рекомендованные действующими отечественными и зарубежными стандартами. Про­граммы широко применяются в большинстве ведущих отечествен­ных проектных институтов и во многих организациях, занимаю­щихся наладкой и эксплуатацией действующих электроустановок. Более чем десятилетний опыт сопровождения этих программ по­зволил добиться их высокой надежности и создать удобный для пользователей интерфейс.

Расчеты КЗ сложны, ручной расчет КЗ требует больших затрат времени и сопряжен с большой вероятностью совершения оши­бок. Для расчета КЗ в схемах, содержащих несколько десятков эле­ментов, раньше приходилось использовать специальные расчет­ные столы постоянного тока.

Расчет КЗ в схемах с числом элементов, исчисляемых сотнями и тысячами, стал возможным лишь после появления цифровых вычислительных машин.

Еще несколько лет назад расчеты КЗ в высоковольтных сетях в большинстве случаев выполнялись по упрощенной методике, в частности, без учета активных сопротивлений элементов. Даже после разработки нового поколения программ, позволяющих учи­тывать при расчетах активные сопротивления и другие факторы, оказывающие влияние на ток КЗ, их возможности первоначально в полной мере фактически не использовались из-за резкого воз­растания затрат времени на параметризацию расчетных схем. Из опыта известно, что параметризация схемы сетей крупной энер­госистемы может занять несколько лет.

Сложность расчета КЗ в высоковольтных сетях обусловлена в первую очередь большим количеством элементов, что приводит к необходимости формировать и решать системы линейных алгеб­раических уравнений большой размерности. Но и расчет КЗ в низ­ковольтных электроустановках, где число элементов, включаемых в расчетную схему, редко превышает сто единиц, сопряжен со сложностями, что обусловлено нелинейным характером сопро­тивлений элементов схемы, а также необходимостью формиро­вать и решать систему нелинейных алгебраических уравнений. Не­линейный характер проявляют в основном активные составляю­щие сопротивлений. В высоковольтных электроустановках актив­ные сопротивления также нелинейные, но благодаря превыше­нию значений индуктивных составляющих над значениями ак­тивных составляющих сопротивлений, этот фактор не оказывает существенного влияния на результаты расчетов. Иногда возникает необходимость учета нелинейного характера и индуктивных со­противлений, например при расчете сопротивлений нулевой по­следовательности трехжильньтх кабелей, проложенных вблизи магнитонасыщающихся металлоконструкций.

При расчете КЗ в низковольтных электроустановках приходит­ся учитывать зависимость активных сопротивлений от внешних факторов, таких как температура окружающей среды, степень окисления разборных контактов. Индуктивная составляющая со­противлений как в высоковольтных, так и в низковольтных элек­троустановках, в отличие от активной, — более консервативна, она меньше зависит от внешних факторов. Особенностью расче­тов токов КЗ в низковольтных электроустановках является необ­ходимость учета не только электромагнитных, но и электромеха­нических, электродинамических и термодинамических процессов.

Лекция № 4 ( 4 часа)

Тема: «Параметры элементов ЭЭС для токов различных последовательностей. Расчет переходных процессов при однократной несимметрии»

Вопросы лекции:

4.1 Применение метода симметричных составляющих;

4.2 Параметры обратной и нулевой последовательности различных элементов ЭЭС, составление схем прямой, обратной и нулевой последовательностей;

4.3 Методы расчета несимметричных КЗ;

4.4 Сравнение токов при КЗ различных видов;

4.5 Продольная несимметрия и методы ее расчетов.