2. Складання розрахункових схем
Для розрахунків струму КЗ будь-яку схему електричної мережі необхідно привести до найпростішого виду, зображеного на рисунку 15.3. Тоді струм КЗ.
де Z, - еквівалентні значення ЕРС і опорів.
Для нескладних схем вхідні в них опори можуть виражатися в іменованих одиницях. Нехай на рис. 15.4 а, зображена схема ланцюга КЗ, що полягає з генератора, двох трансформаторів і двох ділянок лінії. Кожний із вхідних у ланцюг елементів може бути виражений своїм опором Z (рис. 15.4, б). Для того щоб знайти еквівалентний опір схеми, потрібно привести всі опори до одному напрузі, яку називають базисним. За базисне U6 ухвалюють номінальну напругу однієї із щаблів, помножене на 1,05.
Рис. 15.3. Схема для визначення струму КЗ, наведена до найпростішого виду
Наведені значення можуть визначати по наступних формулах:
У цих формулах U6 - номінальна напруга даної ступені, помножене на 1,05.
Еквівалентний наведений опір схеми (рис. 15.4, б)
Перетворювати складні схеми за допомогою іменованих одиниць незручно. У цьому випадку величини виражають у відносних одиницях. У якості основної базисної одиниці ухвалюють базисну потужність Sb, значення якої вибирають довільно. За другу базисну одиницю ухвалюють напругу Ub. Звичайно для кожної ступені ухвалюють за базисне її номінальну напругу, помножене на 1,05, і, таким чином, у системі мають стільки базисних напруг, скільки ступенів напруг.
Базисна потужність
Базисний струм
Базисний опір
Значення відносних величин, наведених до базисних умов, визначають по наступних рівняннях:
Для електричних машин і апаратів опір частий дають у паспорті у відносних одиницях до їхньої номінальної потужності:
Звідси:
Тоді опір у відносних одиницях, наведене до базисної потужності,
Для перетворення вихідних схем і приведення їх до найпростішої використовують загальновідомі методи, які розглянуті в дисципліні «Теоретичні основи електротехніки». Тоді еквівалентна ЕРС ЕЕ = ЕХ = Е2 = ЕL. На рис. 15.5 еквівалентна провідність, а еквівалентний струм звідки або, перетворюючи, маємо
Значення величини в дужках дорівнює нулю, і тоді еквівалентна ЕРС
Рис. 15.5. Схема визначення еквівалентної електрорушійної сили
У ланцюзі короткого замикання крім генераторів можуть бути елементи тільки трьох видів: трансформатори, проведення повітряних або кабельних ліній і реактори.
Опір трансформатора у відносних одиницях, наведене до базисної потужності, по рівнянню
Індуктивні опори на 1 км довжини х0 проводів повітряних ліній і кабелів мало залежать від перетинів і для повітряних ліній при напрузі 0,38 кВ можуть бути прийнято 0,35 Ом/км, при 6...220 кВ - 0,4 Ом/км. Відповідно для кабелів при напругах 6...10 кВ вони становлять 0,08 Ом/км і для 35 кВ - 0,12 Ом/км. Їхні активні опори г0 можна визначати залежно від перетину й матеріалу проведення.
За загальний опір проведення повітряної лінії або кабелю у відносних одиницях, наведений до базисної потужності
де l -довжина проведення.
Реакторами називають котушки без сталевого сердечника, які включають послідовно в електричну мережу для зменшення струму КЗ. Їхній опір в основному індуктивний. Активної складовій струму КЗ зневажають. Значення опору реактора звичайно дають у відносних одиницях (або у відсотках) до його номінальної потужності або номінального струму.