Зазначені допущення поряд зі спрощеннями розрахунків приводять до деякого перебільшення струмів К.З. (погрішність практичних методів розрахунку не перевищує 10%, що прийнято вважати припустимим).
Для того щоб зробити розрахунок кожного К.З. за вихідною схемою ділянки енергосистеми складається так називана схема заміщення, у яку кожен елемент входить зі своїми опором, а джерела показуються крапками додатка ЕДС (рис.6.2).
Тому що елементи вихідної схеми щодо крапки К.З. перебувають у різних умовах (за рівнем напруги) необхідно всі опори елементів привести до єдиної умови; до крапки К.З.
При використанні системи відносних одиниць вибирають базисні умови.
Як базисні величини приймаємо базисну потужність Sб і базисна напруга Uб.
За базисну потужність (залежно від потужностей трансформаторів у схемі) приймають 100 МВА або 1000 МВА.
Як базисна напруга приймають напругу щабля К.З. (місця К.З.).
Рис 6.1 - Розрахункова схема Рис 6.2 - Схема заміщення
Для наступного вибору й перевірки апаратур розглянемо три випадки розташування крапки К.З.
Струм К.З. на шинах 115 кв (крапка ДО1)
Базисні умови:
Sб = 100 МВА, Uб = 115кв
; кА (5.1) = 0,502 кАРис.6.3 Схема заміщення при к.з. на шинах 115 кВ
Розраховуємо опору ланцюга по наступних формулах:
Опір системи:
xc =
, о. е. (1.5.2)Опір ЛЕП:
x =
; о. еде
- питомий опір ВЛЭП (0,4 Ом/км) - середня напруга ЛЕП; квL - довжина лінії, км.
Опір двухобмоточного трансформатора:
xт =
; о. е (1.5.4)Опір синхронного генератора:
xг =
cos ; о. е (1.5.5)де
- сверхпереходное опір генератора =0,23.cos
=0,85.Відповідно до вищевказаних формул расчитываем опір елементів ланцюга:
= = = = = = =Перетворимо схему:
= = = = + =Тому що значення ЕДС генераторів на двох кінцях галузей схеми однакові, те
= = = + =Схема має вигляд:
Рис 6.4 Рис 6.5
Розраховуємо значення періодичної складової струму к.з. у нульовий момент часу.
Значення періодичної складової струму к.з. від системи:
Iп0* з =
= ;Iп0 з = Iп0* з
= кА;Значення періодичної складової струму к.з. від генераторів:
Iп0* сг =
= ;Iп0 з = Iп0* з
= кА;де Ес - ЕДС системи, Е =1.
Есг - ЕДС генератора;
Есг = 1+
; (5.2)Есг = 1+
;Сумарне значення періодичної складової струму к.з. у нульовий момент часу на шинах 115 кв.
Iп0 Σ = Iп0 з + Iп0 сг = 23,905 + 0,968 = 24,873 кА
Струм к.з. на шинах 10,5 кв (крапки К2, К3)
Базисні умови:
Sб = 100 МВА, Uб = 10,5кВ
; кА (5.3) = 5,499 кАВідповідно до попередніх розрахунків:
= = =Рис 6.6
Перетворимо схему:
= + = + 0,021 = + =Рис 6.7
Далі перетворимо схему методом коефіцієнтів участі. Суть методу полягає в тім, що струм у місці к.з. приймається (в в.о) рівним 1 і розраховується частка участі кожного джерела в підживленні крапки к.з.
Розрахунок проводиться по наступному алгоритмі:
Розраховуємо результуючий опір
=