Расчёт токов короткого замыкания в Pandapower
В статье приводится описание способа расчёта токов короткого замыкания в библиотеке Pandapower.
Функция расчёта и её аргументы
Расчёт короткого замыкания осуществляется с помощью функции calc_sc. Ниже приведена функция со значениями аргументов по умолчанию:
pandapower.shortcircuit.calc_sc(net, fault='3ph', case='max', lv_tol_percent=10, topology='auto', ip=False, ith=False, tk_s=1.0, kappa_method='C', r_fault_ohm=0.0, x_fault_ohm=0.0, branch_results=False)
Входные аргументы функции:
- net – выбор сети;
- fault – тип короткого замыкания. Возможные варианты: '3ph’ для трёхфазного КЗ, “2ph’ для двухфазного КЗ, “1ph’ для однофазного КЗ;
- case – указание типа расчёта. Возможные варианты: ‘max’ – расчёт максимального значения тока КЗ, ‘min’ – расчёт минимального значения тока КЗ;
- lv_tol_percent – допустимое снижение напряжения в сетях низкого напряжения. Возможные варианты: ‘6’ – 6%, ‘10’ – 10%;
- ip – расчёт апериодической составляющей тока КЗ. Возможные варианты: ‘False‘ – не требуется, ‘True‘ – требуется;
- lth – расчёт термического действия тока КЗ. Возможные варианты: ‘False‘ – не требуется, ‘True‘ – требуется;
- topology – топология сети. Возможные варианты: ‘meshed’ – сложнозамкнутая; ‘radial’ – радиальная; ‘auto’ – проверка топологии выполняется для каждого узла;
- tk_s – время ликвидации тока КЗ, секунд;
- r_fault_ohm – активное сопротивление в точке КЗ, Ом;
- x_fault_ohm – реактивное сопротивление в точке КЗ, Ом;
- branch_results – расчёт токов КЗ по ветвям. Возможные варианты: ‘False‘ – не требуется, ‘True‘ – требуется.
Запуск расчёта производится по команде calc_sc(net). Выходные данные хранятся в таблице net.res_bus_sc и представляют собой набор токов короткого замыкания для каждого узла. Для вывода таблицы результатов необходимо ввести команду print(net.res_bus_sc).
Пример расчёта
Программный код для расчёта:
import pandas as pd
import pandapower as pp
import pandapower.networks as pn
import pandapower.shortcircuit as sc
net = pn.case33bw() #Загрузка тестовой схемы IEEE33BW
net.ext_grid["s_sc_min_mva"] = 100 #Ограничение мощности внешней сети
net.ext_grid["rx_min"] = 0.1 #Отношение величин активного сопротивления к реактивному
net.line["endtemp_degree"] = 20 #Значение температуры линии в момент короткого замыкания
sc.calc_sc(net, case="min") #Запуск функции расчёта
print(net.res_bus_sc) #Вывод результатов
Результат расчёта суммарного токов короткого замыкания в узлах расчётной модели:
ikss_ka
0 4.560429
1 4.400566
10 0.951850
11 0.909700
12 0.738544
13 0.678139
14 0.631779
15 0.585338
16 0.500431
17 0.470613
18 3.960112
19 1.979689
2 3.593333
20 1.693965
21 1.332029
22 2.917774
23 2.038688
24 1.558990
25 1.837162
26 1.710877
27 1.288082
28 1.085106
29 1.004544
3 3.100621
30 0.845375
31 0.801319
32 0.750560
4 2.688068
5 1.938140
6 1.668355
7 1.461793
8 1.171972
9 0.975383