1.7.1. Особливості електричних розрахунків електропостачальних систем

Широке застосування обчислювальної техніки дозволяє швидко та з високою точністю обраховувати різні процеси, режими та задачі, що виникають перед інженером під час проектування та експлуатації електропостачальних систем. При цьому він повинен вміти оцінити достовірність отриманих результатів, а в умовах відсутності такої техніки - швидко виконати розрахунки ручним способом з достатньою точністю та достовірністю. Для спрощення розрахунків без суттєвого спотворення кінцевого результату необхідно вміти оцінити вплив різних елементів та окремих їх параметрів, вибрати простий і надійний метод та спосіб розрахунку. Слід мати на увазі, що інженерні розрахунки взагалі і в електропостачанні в тому числі є наближеними, і точність їх визначається в першу чергу точністю вихідних даних. Такими даними можуть бути номінальні параметри обладнання та елементів електричної мережі, нормативні величини та коефіцієнти, результати різних натурних вимірювань, результати попередніх розрахунків.

Точність номінальних параметрів електрообладнання (електричних машин, трансформаторів, перетворювачів, реакторів, тощо) та струмовідних частин (проводів, кабелів, шин та ін.) задається наведеними в каталогах допусками, які знаходяться звичайно в межах від 2 до 5%, іноді тільки від’ємні або тільки додатні. Зокрема наприклад, для кабелів вказується мінімально допустимий активний опір жил. Якщо допуски не вказані, похибка приймається рівною половині значення одиниці останнього розряду даного числа (наприклад, номінальну напругу 100,0 В слід розуміти , як 100,0 ± 0,5 В , 100,00 В, як 100,00 ± 0,05 В). Відносно більші похибки можуть вноситись в розрахунки, коли використовуються не номінальні, а усереднені значення параметрів.

Точність результатів вимірювань, що використовуються в різних розрахунках, залежить від класу точності приладів та від способу вимірювань. У випадку використання лабораторних приладів з класом точності 0,5 результати вимірювань мають похибку в межах 0,5 – 2%, у випадку використання стаціонарних щитових приладів похибка може бути значно більшою.

Нормативні та інші розрахункові коефіцієнти задаються з похибкою в середньому від 2 до 10% .

Таким чином, вже вихідними даними визначається початкова величина похибки. За рахунок використання наближених методів результуюча похибка накопичується і може знаходитися у межах від 5 до 10 %, причому не завжди відомий її знак. Наскільки така точність може задовольнити вимоги, залежить від тієї мети, для якої використовують розрахунки. Часто за результатами розрахунків необхідно вибрати стандартне електрообладнання, чи перевірити вибране за певними додатковими умовами, або визначити показники режиму вузла електропостачання, тощо.

Інтервал номінальних параметрів основного електротехнічного обладнання становить від 1,2 до 3, тому похибка результату розрахунків для однозначного вибору не повинна перевищувати (q–1), де q – інтервал шкали номінальних параметрів; для q = від 1,2 до 3 допустима похибка становить від 5 до 30% [1.6].

Під час вибору стандартного обладнання або перерізу струмовідних частин необхідна точність визначається наступними положеннями:

1) інтервалом (кроком) стандартного ряду номінальних величин;

2) експлуатаційними перевантаженнями або іншими допустимими відхиленнями від номінального режиму;

3) допусками самих номінальних величин;

4) коефіцієнтами запасу, закладеними в розрахунки;

5) можливими змінами режиму під час експлуатації.

Тому в електропостачанні достатньо проводити розрахунки з похибкою в межах 5%, та результат слід записувати трьома цифрами. Такий спосіб запису має похибку 0,5% і решта цифр практично ні на що не впливає.

Застосування ЕОМ набуло широкої практики в проектуванні електропостачальних систем, для розрахунків режимів складних замкнених мереж тощо. Досвід їх використання дозволяє стверджувати, що переваги автоматизованих розрахунків можуть повністю розкритися тільки тоді, коли вони виконуються самими спеціалістами в галузі електропостачання.

Під час виконання наближених розрахунків без використання обчислювальної техніки для спрощення розрахунків можна керуватись деякими загальними рекомендаціями: 1) розрахункова схема складається з врахуванням тільки тих елементів, які мають вирішальне значення; 2) в заступній схемі враховуються лише необхідні для даного розрахунку параметри опорів та провідностей, що визначають задану точність; 3) із можливих методів розрахунків вибирається простий і надійний; 4) спосіб розрахунку вибирається такий, який не вимагає застосування спеціальних засобів.