Определение расчётных параметров элементов сети

Система относительных единиц

При расчёте токов КЗ все входящие в расчёт величины можно выражать в именованных единицах (киловольт-амперах, амперах, вольтах, омах) или относительных единицах (долях и процентах принятой базисной величины). В эксплуатационной практике общепринятым является расчёт в относительных единицах. При использовании этого способа большинство расчётных выражений имеет простую структуру, поэтому можно быстро определить вычисляемые величины.

Базисная величина – это величина выбранная произвольно и независимая от остальных.

В качестве независимых базисных величин обычно выбирают базисную мощность и базисное напряжение .

Базисная мощность – мощность, величина которой принимается равной некоторому значению (1000, 100 тыс. кВА и т.д. или величину мощности питающего трансформатора), исходя из соображений сокращения вычислительной процедуры в расчётах токов КЗ.

Базисное напряжение – это среднее напряжение ступени рассматриваемой схемы электроснабжения, на которой имеет место КЗ. При расчётах не принимают во внимание действительные коэффициенты трансформации трансформаторов; они заменяются отношениями средних номинальных напряжений. При этом пересчёт относительных сопротивлений по напряжению не производится (кроме реакторов). Шкала средних номинальных напряжений: 500; 330; 154; 115; 37; 20; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,69; 0,525 и 0,4 кВ.

Базисный ток. Его определяют по формуле:

(3.12)

Определение электродвижущей силы, напряжения, тока, мощности и сопротивления выражаемых в относительных единицах, приведённых к базисным условиям:

(3.13)

где - сопротивление, Ом на фазу; - базисный ток, кА; - базисное междуфазное напряжение ступени, определённое по шкале средних номинальных напряжений, кВ; - базисная мощность, кВА.

Система именованных единиц

При расчете токовКЗ в именованных единицах сопротивления расчетной схемы приводят к базисному напряжению по следующим формулам:

реактивное

(3.14)

активное

(3.15)

полное

(3.16)

 

Формулы приведения параметров расчётной схемы к базисным условиям.

Элемент расчётной схемы	Исходные параметры	Относительные единицы, Ом	Именованные единицы, Ом
Энергосистема	- номинальная мощность системы, МВА; - относительное реактивное сопротивление энергосистемы, Ом; - мощность КЗ системы, МВА; - ном. ток откл. выключателя, кА.
Генераторы, компенсаторы, синхронные и асинхронные двигатели	- номинальная мощность электрической машины, МВА; - относительное сверхпереходное сопротивление генератора, Ом; - кратность пускового тока двигателя, отн. ед; - фазная ЭДС генератора.
Трансформаторы двухобмоточные: а) б)	- номинальная мощность трансформатора, МВА; - относительное напряжение КЗ трансформатора, отн. ед; - относительное активное сопротивление трансформатора, Ом.	а) б)	а) б)
Реакторы	- относительное реактивное сопротивление реактора, Ом; - номинальный ток реактора, кА.
Линии электропередач	- удельное реактивное сопротивление линии, ; - удельное активное сопротивление линии, ; - удельная проводимость, ; - сечение проводника, ; - длина линии, км.	; .	; .

Для меди , для алюминиевых и сталеалюминиевых проводников , для стальных проводов .

 

Трёхобмоточный трансформатор. Паспортные данные: , МВА; ; ; кВт.

Напряжение КЗ обмоток трансформатора:

.

Индуктивные сопротивления обмоток трансформатора с приведением к базовым условиям (в именованных единицах):

Находим мощность короткого замыкания для каждой обмотки:

.

Активные сопротивления обмоток трансформатора с приведением к базовым условиям (в именованных единицах):

Тоже самое, но несколько иначе. Т.к. , то , следовательно, активное сопротивление обмоток можно подсчитать следующим образом:

 

Рис. 4 Схема замещения трёхобмоточного трансформатора

Автотрансформатора. Паспортные данные: , МВА; кВ; ; кВт.

Т.к. параметры обмоток среднего и низкого напряжения приведены к параметрам, отнесённых к обмотке ВС, т.е. к параметрам и :

;

;

;

,

где .

Напряжение короткого замыкания обмоток трансформатора:

.

Индуктивные сопротивления обмоток трансформатора:

Мощность короткого замыкания для каждой обмотки, с последующим вычислением активного сопротивления обмоток трёхобмоточного трансформатора.

.

.