2 Послідовність розрахунку струмів короткого замикання

Під час розрахунку струмів КЗ дотримуються наступної послідовності:

- складають розрахункову схему мережі;

- вибирають розрахункові точки КЗ;

- складають схему заміщення;

- визначають параметри схеми заміщення;

- розраховують струми та напруги при КЗ.

2.1 Розрахункова схема мережі

Розрахункова схема мережі  це спрощена однолінійна схема, на якій вказують всі елементи, котрі повинні бути враховані при розрахунку струмів КЗ, а також розрахункові точки КЗ.

При складанні розрахункових схем необхідно виходити з наступних умов:

 приймають нормальну схему електричних сполучень генераторів та інших елементів мережі. Наприклад, при наявності в мережі агрегатів або кіл, які за нормальними умовами роботи заборонено вмикати паралельно, розрахункову схему потрібно складати, виходячи з умови їх роздільної роботи (рисунок 2.1).

Резервні агрегати станцій та підстанцій (трансформатори та генератори) враховують у розрахунковій схемі так само, як основні агрегати, тобто виходячи з умови їх паралельної роботи;

 синхронні компенсатори і синхронні двигуни (загальною потужністю 1000 кВА і більше) вводять в розрахункову схему як генератори, якщо вони розташовані поблизу від місця КЗ, а асинхронні двигуни  при розміщенні в безпосередній близькості від точки КЗ;

­ суміжні електричні системи замінюють джерелами нескінчено великої потужності. У місцях приєднання цих систем напругу приймають сталою (U=const). Таку заміну можна виконувати якщо опір системи х_с (0,050,1)х_мережі;

 споживачі об'єднують в групи (навантаження підприємств, району, підстанції тощо);

 коефіцієнти трансформації трансформаторів визначають, виходячи з того, що трансформатори працюють на основних виводах.

а) б)

а  паралельне сполучення елементів; б  послідовне сполучення елементів

Рисунок 2.1- Розрахункові схеми електричних станцій

Параметри окремих елементів розрахункової схеми визначають за каталожними або паспортними даними обладнання.

2.2 Вибір розрахункових точок короткого замикання

На розрахунковій схемі вибирають розрахункові точки КЗ. Якщо струми КЗ розраховують для перевірки електрообладнання на термічну та динамічну стійкість при КЗ, то розрахункові точки вибирають на схемі так, щоб через електрообладнання протікав найбільш можливий струм КЗ.

Приклад 1. Задана електрична мережа з однобічним живленням (рисунок 2.2). Необхідно намітити розрахункові точки КЗ для вибору вимикачів В1 і В2.

Рисунок 2.2 - Електрична мережа з однобічним живленням

Враховуючи умови перевірки вимикачів В1, В2, вибираємо розрахункові точки К1 і К2 на розрахунковій схемі.

Приклад 2. Задана електрична мережа з двобічним живленням (рисунок 2.3). Для вибору вимикача В1 намітити розрахункові точки КЗ.

При КЗ у точці К1 через вимикач В1 буде протікати струм тільки від генератора Г1. При КЗ у точці К2 через В1 буде протікати струм від генератора Г2. Для того, щоб вирішити, в якому з двох випадків струм КЗ через В1 буде максимальним, необхідно визначити струми від генераторів Г1 і Г2 і, порівнявши їх між собою, взяти більший з них. Значення струмів КЗ будуть залежати від потужностей генераторів і параметрів електричного кола.

Аналогічно вибираємо розрахункові точки К3 і К4 для вибору вимикача В2.

Рисунок 2.3 - Електрична мережа з двобічним живленням

Приклад 3. Задана електрична мережа з генераторами, що працюють паралельно на загальні шини (рисунок 2.4). На розрахунковій схемі потрібно намітити розрахункові точки КЗ для вибору вимикача В2.

При однаковій потужності генераторів Г1 і Г2 (S_Г1=S_Г2) не має різниці, яку з точок вибрати для розрахунку струмів КЗ  К1 чи К2. Струми, що протікають через вимикач В2, рівні між собою в обох випадках.

Якщо S_Г1<S_Г2, то для вибору вимикача В2 розраховують струм КЗ в точці К2 і, навпаки, при S_Г1>S_Г2  в точці К1. Якщо невідомо, в якому випадку струм замикання більший, розрахунок проводимо для обох точок К1 і К2 і за більшим струмом КЗ вибирають вимикач.

Рисунок 2.4 – Розрахункова схема мережі з генераторами,