11)Приближенное и точное приведение сопротивлений элементов схем к базисным условиях в именованных единицах.

Ответ: Для расчетов переходного процесса возникает необходимость в определении результирующего сопротивления, связывающего место возникновения переходного процесса с источником питания. Если расчетная схема содержит несколько магнитосвязанных цепей (элементов схемы, связанных между собой трансформаторами) (рис. 2.5), то сопротивления всех элементов цепи должны быть приведены к напряжению одной из ступеней, что позволяет перейти к электрической схеме замещения. Электрические величины E, U, I, Z могут быть приведены к выбранной ступени (например, к точке КЗ – K) по формулам: где К1, К2, ..., Кn – коэффициенты трансформации, через которые величины Е, U, I, Z связаны с выбранной ступенью. Знак над буквенным обозначением электрической величины указывает, что данная величина является приведенной. В этих и последующих выражениях под коэффициентом трансформации каждого трансформатора или автотрансформатора (как повышающего, так и понижающего) понимается отношение междуфазного напряжения холостого хода его обмотки, обращенной в сторону основной ступени напряжения, к аналогичному напряжению его другой обмотки, находящейся ближе к ступени, элементы которой подлежат приведению. Если для схемы на рис. 2.5 за основную (базисную) ступень принять точку КЗ (т. е. линейное напряжение 6 U ), то сопротивления элементов, приведенные к этой ступени, определяются:

В этих выражениях U1, U2, ..., U6 – действительные линейные напряжения на выводах трансформаторов для одного из расчетных режимов (максимальный, минимальный и др.), для которого рассчитывается переходный процесс. Данное приведение элементов к базисным условиям называется точным, так как коэффициенты трансформации трансформаторов определялись по действительным напряжениям на их выводах. Чтобы не ошибиться при приведении токов и сопротивлений к разным напряжениям, можно пользоваться следующим правилом: при увеличении напряжения сопротивления увеличиваются, токи уменьшаются. При уменьшении напряжения сопротивления уменьшаются и токи увеличиваются. В практических расчетах часто выполняют приближенное приведение, позволяющее значительно быстрее и проще получить приближенную схему замещения. Сущность приближенного приведения заключается в следующем. Для каждой ступени трансформации устанавливают среднее напряжение Uср, а именно: 770; 340; 230; 115; 37; 10,5; 6,3; 0,69; 0,4; 0,23 кВ и при этом условно принимают, что номинальные напряжения всех элементов, находящихся на одной ступени, одинаковы и равны соответствующим значениям по указанной шкале. Тогда коэффициент трансформации каждого трансформатора равен отношению средних номинальных напряжений Uср тех ступеней, которые он связывает. Результирующий коэффициент трансформации каскада трансформаторов будет определяться как отношение Uср крайних ступеней. Следовательно, при приближенном приведении в именованных единицах выражения для пересчета принимают более простой вид: где Uср – среднее номинальное напряжение ступени, с которой производится пересчет; Uср(б) – то же выбранной основной ступени. Например, для схемы на рис. 2.5 сопротивления, приведенные к базисному напряжению Uб = U6, будут: так как U2 = U3, U4 = U5, промежуточные коэффициенты трансформации сокращаются. При расчетах, связанных с определением устойчивости ЭЭС и расчетом устройств релейной защиты и автоматики, следует пользоваться формулами точного приведения, а при расчетах, проводимых с целью проверки электрического оборудования на термическую и динамическую устойчивость токам КЗ – приближенными формулами приведения. При расчетах действующих сетей способ приближенного приведения недопустим, так как может вызвать значительные ошибки из-за того, что действительные напряжения могут значительно отличаться от средних значений. Вызвано это тем, что в действующих сетях многие трансформаторы выпускались в разное время, по разным техническим условиям, с разными номинальными напряжениями. Поскольку токи КЗ в распределительных сетях невелики, применение при расчете средних напряжений может вызвать отказы или неселективную работу релейной защиты из-за ошибок в вычислении уставок. Поэтому при приведении сопротивлений необходимо пользоваться действительными напряжениями холостого хода трансформаторов и уравнениями (2.34), а не (2.36).