Определение токов КЗ (короткого замыкания) – определяющий расчет режимных параметров СЭС (системы электроснабжения). По максимальным токам выполняется проверка электрооборудования на термическое и динамическое действие, а коммутационных аппаратов – также и на отключающую способность. По минимальным токам – проверка устройств защиты и автоматики на чувствительность.
Положения анализа КЗ как вида переходных процессов разработаны теоретически и доведены до реализации в виде инженерных методик (особенно полно [1]). Но развитие средств IT-сферы и прикладного ПО (программного обеспечения) в области пакетов прикладной математики (Matlab, MathCAD, Mathematica) приводит к возможности построения качественно новых моделей, характеризующихся большим объемом и более высокой точностью (возможность рассматривать переходные процесс «пофазно», притом для всех фаз трехфазной системы без традиционного рассмотрения фазы А в качестве особой расчетной).
Качественно все методы расчета КЗ можно разделить на три группы:
1) непосредственный расчет;
2) автоматизированный (с применением специализированного ПО) расчет на основе стандартов РФ;
3) автоматизированный – на основе международных стандартов (МЭК/ ANSI).
Речь идет о различных методах, т. к. при построении расчетных моделей используется идентичный математический аппарат, но принципиально различаются допущения при формировании расчетных условий и математических моделей.
В качестве объекта исследования принята типичная схема промышленного предприятия (рис. 1, а), включающая в себя уровни СЭС, начиная с 3УР (сеть напряжением выше 1 кВ). Расчет сети низкого напряжения (1УР, 2УР СЭС) должен рассматриваться отдельно, т. к. международный стандарт кардинально отличается от нормативных требований РФ в области построения модели (питающая сеть не рассматривается как источник бесконечной мощности) и учета дополнительного сопротивления (переходное сопротивление контактов и трансформаторов тока) [2]. Расчет сети до 1 кВ является принципиально иной задачей – при этом сама модель сети является более простой (низковольтные сети радиальные), но размерность массивов значительно больше.