2.4 Схема замещения расчетной схемы или ее части

Схема замещения может быть составлена с использованием именованных или относительных единиц измерения параметров ее элементов.

Если составляется схема замещения в именованных единицах, то недостаточно объединить схемы замещения отдельных элементов расчетной схемы в общую схему. Необходимо сопротивления участков сети с разными номинальными напряжениями привести к одному напряжению, называемому базисным.

За базисные обычно принимают средние напряжения той ступени, где находится точка КЗ

,

где – номинальное напряжение участка сети в месте расположения точки КЗ.

Следовательно, базисными могут быть напряжения: ; ; ; ; ; ; и т.п.

К базисным напряжениям нужно привести также и другие параметры схемы замещения: ЭДС, напряжения, токи.

Приведенные величины отмечаются знаком « »

;

;

;

;

;

,

где – номинальное напряжение приводимой ступени.

Используются два варианта приведения:

вариант 1 – по шкале средних напряжений: за базисное принимается среднее напряжение сети в точке КЗ, и число базисных напряжений равно числу разных напряжений в точках коротких замыканий; этот вариант характеризуется простотой и стандартностью ведения расчетов токов КЗ в разных точках, но в то же время он более объемный из-за повторяющихся пересчетов сопротивлений и напряжений источников на разные базисные напряжения. Этот вариант рекомендуется использовать при небольшом числе разных напряжений в точках КЗ (не более трех), а также при малом опыте ведения расчетов токов КЗ;

вариант 2 – «точное» приведение: выбирается одно базисное напряжение (обычно то среднее напряжение участка сети в месте КЗ, на котором расположено наибольшее число элементов), к нему приводятся сопротивления элементов этой ступени напряжения, а сопротивления и напряжения элементов, расположенных на участках сети с другими напряжениями рассчитываются с учетом действительных коэффициентов трансформации трансформаторов; этот вариант менее объемный, но требует большей квалификации при ведении расчетов.

На схеме замещения показывают лишь те элементы, параметры которых используются в расчете тока КЗ в заданной точке. В частности, активные сопротивления электродвигателей и трансформаторов в расчетах токов КЗ не учитываются и поэтому в схемы замещения примеров не помещены.

На рисунке 11 в качестве примера приведена схема замещения в именованных единицах части расчетной схемы рисунка 3 для расчета тока КЗ в точке . В ней показаны только параметры тех элементов, которые находятся между источником питания и точкой КЗ и учитываются в расчете.

В примерах расчетов токов КЗ используется вариант 1 приведения.

Рисунок 11 – Схема замещения части расчетной схемы (рисунок 3) для расчета токов КЗ в точке

Точка находится на участке сети со средним напряжением . Поэтому параметры всех элементов цепи между источником и точкой необходимо привести к базисному напряжению – к среднему напряжению сети в точке

;

.

Сопротивления обмоток двухобмоточных трансформаторов и – при расчете по формуле 6 уже приведены к напряжению .

Подпитка точки от синхронного двигателя и асинхронного двигателя не учитывается, т.к. двигатели и и точка разделены соответственно трансформаторами и . Поэтому на рисунке 11 элементы цепей подпитки не показаны.

Для расчета токов КЗ в точке составляется схема замещения в именованных единицах части расчетной схемы (рисунок 3). Эта схема показана на рисунке 12.

Точка находится на участке сети со средним напряжением . Поэтому параметры всех элементов цепи между источником и точкой нужно привести к новому базисному напряжению – к среднему напряжению сети в точке .

Рисунок 12 – Схема замещения части расчетной схемы (рисунок 3) для расчета токов КЗ в точке

;

;

;

;

;

;

;

.

Сопротивления при расчете по формулам 9 и подстановки в них уже приводятся напряжению .

Подпитка точки от двигателей и не учитывается, т.к. двигатели и и точка разделены соответственно трансформаторами и . Поэтому на рисунке 12 элементы цепей подпитки не показаны.

Рисунок 13 – Схема замещения части расчетной схемы (рисунок 3) для расчета токов КЗ в точке

Схема замещения в именованных единицах части расчетной схемы СЭС (рисунок 3) для расчета токов КЗ в точке приведена на рисунке 13.

Среднее напряжение сети в точке принимается за базисное , и параметры всех элементов цепи короткого замыкания от источника до точки необходимо привести уже к этому напряжению.

;

;

;

;

;

;

;

.

Сопротивления при расчете по формуле 9 и подстановки в нее уже приводятся к напряжению .

Токи подпитки точки от двигателей и необходимо определить для оценки их влияния на результирующий ток КЗ в точке .

Приводить параметры элементов цепей подпитки точки к напряжению не нужно, так как элементы находятся в сети с этим напряжением.

Цепь подпитки точки от двигателя имеет схему замещения (рисунок 13), состоящую из сопротивлений и ЭДС , а от двигателя – схему замещения из сопротивлений и ЭДС .