1 Етап. Розрахунок параметрів елементів схеми заміщення.

1). Визначаємо величину номінальної напруги обмотки ВН трансформатора в максимальному режимі при роботі на крайньому відгалуженні регульованої обмотки «-РО»

де - відносна максимальна величина діапазону РПН в один із боків від середнього відгалуження регульованої обмотки.

2). З урахуванням того що за основний ступінь прийнятий ступінь 2, коефіцієнт трансформації трансформатора ГПП у максимальному режимі визначається як

3). ЕРС та опір системи визначаються за формулами

4). Індуктивний опір трансформатора розраховується за формулою:

5). Параметри кабелю для схеми заміщення визначаються за формулами

6). При розрахунках струмів КЗ для максимального режиму вважають, що в попередньому до КЗ режимі СД (АД) працюють з номінальною напругою, номінальним струмом і номінальним коефіцієнтом потужності. Ці параметри подаються у відносних одиницях U_*0(ном)=1, I_*0(ном)=1, cosφ₀ = cosφ_ном.

ЕРС СД для попереднього номінального режиму їх роботи та опір розраховуються як

7). ЕРС АД для попереднього номінального режиму їх роботи та опір розраховують так:

де

8). Параметри узагальненого навантаження розраховуються за формулами

де U_{ном.сер} – середня номінальна напруга ступеня (6,3 або 10,5 кВ).

Усі розрахункові значення ЕРС та опорів заносимо на схему заміщення.

2 Етап. Перетворення схеми заміщення до елементарного вигляду відносно точки короткого замикання к1.

Рисунок 2.2 - Перетворена схема заміщення

Параметри для перетворення схеми заміщення визначаються як

3 Етап. Визначення діючого значення періодичної складової струму трифазного кз у початковий момент (початкового надперехідного струму) у точці к.

Для визначення цього струму на шинах ГПП 6(10) кВ необхідно знайти його складові від системи, високовольтних двигунів (СД або АД) і узагальненого навантаження за формулою

4 Етап. Визначення ударного струму в точці к1.

Для визначення ударного струму необхідно також знайти його складові від системи, високовольтних ЕД (СД або АД) і узагальненого навантаження, для чого визначаються ударні коефіцієнти від системи, ЕД і узагальненого навантаження. У приблизних розрахунках можна прийняти ударний коефіцієнт: на шинах 6(10) кВ ГПП К_у.с = 1,8-1,85 при потужності трансформаторів 16 МВА та менше; для СД потужністю 1,6 МВт ударний коефіцієнт

К_у.СД = 1,8, потужністю 2 МВт та більше К_у.СД = 1,9; для АД ударний коефіцієнт К_у.АД = 1,6; для узагальненого навантаження ударний коефіцієнт К_у.нв = 1,0.

Ударний струм у точці К1 визначається так:

3. Вибір перерізу провідників в електричній мережі напругою 6-10 кВ

3.1. Вибір перерізу провідників за нормальним режимом

Нормальний режим – це такий режим роботи, за якого всі елементи СЕП та електротехнічних установок знаходяться в роботі, а параметри їх режиму не виходять за межі номінальних значень.

Економічно вигідний переріз провідників визначають за формулою

де І_норм – струм нормального режиму, А;

J_ек – нормоване значення економічне значення економічно вигідної густини струму, А/мм², яке вибирають з таблиці 1.3.36 ПУЕ чи з таблиці №10Д додатка.

Розрахунковий економічно вигідний переріз S_ек, заокруглюється до найближчого більшого або меншого стандартного перерізу S_ст, мм².

При виборі перерізу кабелю, що живить трансформатор цехової ПС, номінальний струм трансформатора визначаємо за формулою:

При виборі перерізу кабелю, що живить високовольтний ЕД, визначається номінальний струм ЕД за формулою

де Р_ном.д – номінальна активна потужність ЕД (таблиця № 6), кВт;

U_ном – номінальна напруга електричної мережі (таблиця № 8), кВ;

сosφ_ном.д – номінальний коефіцієнт потужності ЕД (таблиці додатка), в.о.;

η_ном.д – номінальний ККД ЕД (таблиці додатка), в.о.

При виборі перерізу кабелю, що живить високовольтні КУ, визначається номінальний струм КУ за формулою