Справочник
Онлайн-калькуляторы и справочные расчёты для проектировщика электрических сетей.
Шунтирующий реактор и БСК
Параметры трёхфазного шунта по номинальному линейному напряжению и номинальной реактивной мощности. Значения пересчитываются сразу при вводе; дробную часть можно отделять запятой или точкой.
| Сопротивление фазы, X = Uном²/Qном | Ом | |
| Проводимость, B = Qном/Uном² | мкСм | |
| Шунт узла в RastrWin3, bshреактор — плюс, БСК — минус | мкСм | |
| Номинальный ток, Iном = Qном/(√3·Uном) | А | |
| Мощность при Uфакт, Q = Qном·(Uфакт/Uном)² | Мвар | |
| Ток при Uфакт, I = Iном·Uфакт/Uном | А |
Шунт — постоянная проводимость: его мощность меняется пропорционально квадрату напряжения. Сопротивление и проводимость — для схемы замещения «звезда», f = 50 Гц. В RastrWin3 поле bsh таблицы «Узлы» задаётся в мкСм; потребление реактивной мощности (реактор) — со знаком плюс, выдача (БСК) — со знаком минус.
Шунт: мощность по bsh
Обратный пересчёт: проводимость bsh из таблицы «Узлы» RastrWin3 и напряжение → мощность шунта. Знак bsh определяет тип: плюс — реактор, минус — БСК.
| Тип шунта | ||
| Мощность, Q = |bsh|·U² | Мвар | |
| Сопротивление фазы, X = 1/|bsh| | Ом | |
| Ток, I = Q/(√3·U) | А |
Ток, напряжение и мощность
Связь полной мощности, линейного напряжения и тока трёхфазной сети: S = √3·U·I. Выберите искомую величину и задайте две другие; по cos φ мощность раскладывается на P и Q.
| Полная мощность, S = √3·U·I | МВА | |
| Ток, I = S/(√3·U) | А | |
| Линейное напряжение, U = S/(√3·I) | кВ | |
| Активная мощность, P = S·cos φ | МВт | |
| Реактивная мощность, Q = S·sin φ | Мвар | |
| tg φ = Q/P |
Параметры ЛЭП по удельным
Сопротивления и проводимость одной цепи по удельным параметрам и длине, зарядная и натуральная мощность.
| Активное сопротивление, R = r0·L | Ом | |
| Индуктивное сопротивление, X = x0·L | Ом | |
| Ёмкостная проводимость, B = b0·L | мкСм | |
| Проводимость ветви в RastrWin3, bёмкость — минус | мкСм | |
| Зарядная мощность, Qзар = U²·B | Мвар | |
| Волновое сопротивление, Zв = √(x0/b0) | Ом | |
| Натуральная мощность, Pнат = U²/Zв | МВт |
По умолчанию — провод АС-120/19 на 110 кВ. Zв и Pнат — для линии без потерь. В RastrWin3 знак b ветви — как у шунта узла: ёмкостная проводимость линии со знаком минус.
Схема замещения трансформатора
Параметры Г-образной схемы замещения двухобмоточного трансформатора по паспортным данным, приведённые к стороне ВН, — в единицах таблицы «Ветви» RastrWin3.
| Активное сопротивление, R = ΔPк·Uвн²/Sном² | Ом | |
| Полное сопротивление, Zт = Uк·Uвн²/(100·Sном) | Ом | |
| Индуктивное сопротивление, X = √(Zт² − R²) | Ом | |
| Активная проводимость, G = ΔPх/Uвн² | мкСм | |
| Индуктивная проводимость, B = Iх·Sном/(100·Uвн²) | мкСм | |
| Проводимость ветви в RastrWin3, bнамагничивание — плюс | мкСм | |
| Коэффициент трансформации, kтр = Uнн/Uвн |
По умолчанию — ТДН-25000/110. При Uк ≥ 10 % X почти равно Zт. В RastrWin3 знак b ветви — как у шунта узла: проводимость намагничивания со знаком плюс.
Потеря напряжения
Продольная и поперечная составляющие падения напряжения в ветви по мощности в её начале и напряжению в начале ветви.
| Потеря напряжения, ΔU = (P·R + Q·X)/U1 | кВ | |
| Поперечная составляющая, δU = (P·X − Q·R)/U1 | кВ | |
| Потеря напряжения, ΔU/U1 | % | |
| Напряжение в конце, U2 = √((U1 − ΔU)² + δU²) | кВ |
Амплитуда нерегулярных колебаний
Та же формула, что в строке «амплитуда нерегулярных колебаний» панели Параметры расчёта модуля статической устойчивости. Значения пересчитываются сразу при вводе.
| Полное сечение, ΔPпнк = K·√(P1·P2/(P1+P2)) | МВт | |
| Частичное сечение, ΔPчнк = ΔPпнк·Kр | МВт | |
| Амплитуда для расчёта, ΔPнк | МВт |
P1 и P2 — суммарные мощности нагрузки частей энергосистемы, на которые её делит отключение полного контролируемого сечения. Для частичного сечения Kр — доля приращения его перетока от приращения перетока полного сечения при утяжелении, число больше 0 и не больше 1.
Допустимый переток по критерию P
Pдоп = Pпр·k − ΔPнк — та же формула, что в модуле статической устойчивости (руководство, 5.1).
| Множитель, k | ||
| Коэффициент запаса, 1 − k | ||
| Pпр·k | МВт | |
| Допустимый переток, Pдоп = Pпр·k − ΔPнк | МВт |
Для схем с аварийным отключением Бирка находит точку Pпр·k в послеаварийном режиме, затем измеряет соответствующий доаварийный переток и вычитает ΔPнк из него — калькулятор этот шаг не повторяет: для таких схем Pпр·k здесь — послеаварийный переток.
Ударный ток и термическая стойкость
Тот же расчёт для одной точки КЗ, что и панели программы Расчёт ТКЗ (тех. требований) и Проверка оборудования. Значения пересчитываются сразу при вводе; дробную часть можно отделять запятой или точкой.
| Отношение X1/R1 | ||
| Постоянная времени Ta | с | |
| Ударный коэффициент κу | ||
| Ударный ток iуд (по трёхфазному КЗ) | кА | |
| Расчётный ток Iкз для термического действия | кА | |
| Эквивалентное время tэкв | с | |
| Тепловой импульс Bтерм | кА²·с | |
| Эквивалентный термический ток Iтерм.экв | кА |
| Проверка | Расчётное, кА | Допустимое, кА | Итог |
|---|---|---|---|
| Отключающая способность: Iкз ≤ Iоткл.ном | |||
| Электродинамическая стойкость: iуд ≤ iдин | |||
| Термическая стойкость: Iтерм.экв ≤ Iтер.доп |
Формулы и правила проверки — в руководстве. Тот же расчёт в виде книги Excel — файл «Калькулятор ударного тока и термической стойкости.xlsx» в папке help программы.
Сопротивление системы по мощности КЗ
Эквивалентное сопротивление системы по мощности или току трёхфазного КЗ на шинах: Xс = Uср²/Sкз, Sкз = √3·Uср·Iкз.
| Сопротивление системы, Xс = Uср²/Sкз | Ом | |
| Мощность КЗ, Sкз | МВА | |
| Ток КЗ, I(3)кз = Sкз/(√3·Uср) | кА |
Приведение сопротивления к другой ступени
Пересчёт сопротивления с одной ступени напряжения на другую по отношению средних напряжений: X2 = X1·(U2/U1)². Так же приводятся активное и полное сопротивления.
| Коэффициент приведения, (U2/U1)² | ||
| Сопротивление на ступени U2, X2 | Ом |
Несимметричные КЗ
Начальные токи КЗ разных видов в одной точке по эквивалентным сопротивлениям прямой, обратной и нулевой последовательностей (активные сопротивления не учитываются).
| Трёхфазное, I(3) = E/X1 | кА | |
| Двухфазное, I(2) = √3·E/(X1 + X2) | кА | |
| Однофазное, I(1) = 3·E/(X1 + X2 + X0) | кА | |
| Двухфазное на землю, ток фазы I(1,1) | кА | |
| Двухфазное на землю, ток в земле 3I0(1,1) | кА |
E = Uср/√3 — фазная ЭДС. Для двухфазного КЗ на землю: I1 = E/(X1 + X2∥X0), I(1,1) = √3·√(1 − X2X0/(X2 + X0)²)·I1, 3I0 = 3·I1·X2/(X2 + X0).
Сечение кабеля по термической стойкости
Минимальное сечение жилы, термически стойкое к току КЗ: Smin = √Bтерм/C.
| Минимальное сечение, Smin = √Bтерм/C | мм² | |
| Ближайшее стандартное сечение не меньше Smin | мм² |
Значения C — для кабелей до 300 мм² при нагреве от длительно допустимой до предельной температуры КЗ (ГОСТ Р 50571.5.54 / МЭК 60364-5-54: СПЭ 90 → 250 °C, ПВХ 70 → 160 °C). Для кабелей с бумажной изоляцией и других условий берите C из паспорта кабеля или РД 153-34.0-20.527-98.