2.Назначение расчетов переходных процессов в системах электроснабжения, требования, предъявляемые к ним. Понятие о расчетных условиях.

Под расчетом электромагнитного переходного процесса обычно понимают вычисление токов и напряжений в рассматриваемой схеме при заданных исходных условиях.

К числу задач, для практического решения которых производят такие расчеты, относятся:

а) сопоставление, оценка и выбор схемы электрических соединений как отдельных установок (станций, подстанций), так и электрической системы в целом;

б) выявление условий работы потребителей при аварийных режимах;

в) выбор аппаратов и проводников и их проверка по условиям работы при к.з.;

г) проектирование и настройка устройств релейной защиты;

д) анализ происшедших аварий;

е) определение числа и места размещения в электрической системе заземленных нейтралей;

ж) подбор характеристик разрядников для защиты установок от перенапряжений (включая защиту статических конденсаторов установок продольной компенсации);

з) оценка и выбор систем возбуждения синхронных машин;

и) проектирование и проверка защитных заземлений;

к) оценка влияния линий электропередачи на линии связи и сигнализации;

л) проведение различных испытаний.

Особенностью расчетов при решении задач, встречающихся в эксплуатации, является необходимость учета конкретных условий рассматриваемого переходного процесса. При проектировании, напротив, часто довольствуются приближенными данными.

В соответствии с целевым назначением расчета электромагнитного переходного процесса устанавливают исходные расчетные условия, которые весьма разнообразны и при решении различных задач могут быть даже противоположными.

Так, например, для выбора высоковольтного выключателя по условиям его работы при к.з. должны быть определены соответствующие возможные наибольшие величины тока к.з. С этой целью исходят из предположения, что к.з. происходит в то время, когда включено наибольшее число генераторов, что вид к.з. такой, при котором ток достигает наибольшей величины, что к.з. металлическое и что оно произошло непосредственно у выводов самого выключателя.

Для выбора трубчатого разрядника требуется знать не только наибольшую, но и возможно наименьшую величину тока к.з., для определения которой, очевидно, должны быть приняты совсем иные расчетные условия.

3.Система относительных единиц, применяемая в расчетах токов к.З.

Для применения системы относительных единиц необходимо принять какую-то физическую величину за единицу измерения и, как говорят в практике расчета тока к.з., выбрать базисные условия.

Для расчета токов к.з. достаточно выбрать базисные условия для полной мощности (), линейного напряжения(), тока() и сопротивления().

Между значениями произвольно выбранных базисных условий существует следующая связь:

; (2.1)

. (2.2)

Из (2.1) и (2.2) следует, что если из 4-х базисных величин двумя из них задаться произвольно, то две другие базисные величины будут производными от них.

Практика расчетов токов к.з. показала, что целесообразно задаваться базисной мощностью и базисным напряжением(основные базисные единицы), при этом базисный токи базисное сопротивление будут производными от их значений.

На практике в качестве принимают значение трехфазной мощности, за базисное напряжение- линейное напряжение.

Таким образом, если выбраны значения и получены производные от них, то все величины, участвующие в расчете электромагнитного переходного процесса могут быть выражены через них в виде относительных величин.

Так, например, для э.д.с. ,

Аналогично, например, выводятся следующие формулы:

;

;

.

Ранее отмечалось, что выбор значений базисных единиц является произвольным. Следовательно, одна и та же действительная величина может иметь различное значение в относительных единицах. Чтобы исключить возможные неувязки, принято параметры элементов схемы, приводимые в справочниках, выражать в номинальных относительных единицах (то есть в качестве единиц измерения приняты значения номинальных параметров).

Исходя из сказанного, по формулам (2.8) и (2.9) имеем

;

Формулы (2.10) и (2.11) позволяют по известному значению (Ом) определитьи наоборот.

Далее, если из (2.10) выразить и подставить его выражение в (2.8), то получим.

Формула (2.12) позволяет приводить к базисным условиям сопротивления элементов схемы, выраженные через их номинальные относительные сопротивления.

В практике расчетов токов к.з. величина базисной мощности выбирается с таким условием, чтобы упростить расчет. Поэтому зав зависимости от мощности источников, питающих сеть, принимают обычно значение 1, 10, 100 или 1000. За базисное напряжение принимают значение напряжение, равное среднему номинальному напряжению сети или близкое к нему, то есть. Тогда формула (2.12) примет вид

.

Иногда в справочниках параметры оборудования задаются не в долевых относительных единицах, а в процентах. В этом случае

.

В качестве примера, можно указать на реактор, сопротивление которого, как правило, задается в процентах.