Релейная защита в распределительных электрических сетях
Шрифт:
где I HOM T1, I HOM T2, I HOM T3— значения номинальных токов трансформатoрoв T1 Т2, Т3, соответственно
I HOM T1= S HOM T13 U HOM BH;
I HOM T2= S HOM T23 U HOM BH;
I HOM T3= S HOM T33 U HOM BH;
S HOM T1, S HOM T2, S HOM T3и U HOM BH— значения номинальных мощностей и напряжения обмоток ВН трансформаторов соответственно ( U HOM BH= 35 кВ).
При заданных значениях величин (учитывая, что Т1, Т2, Т3 имеют одинаковые номинальные мощности и их номинальные токи равны) будем иметь:
I РАБ МАК W1= 3 x S HOM T1/3x U HOM BH= 3 x (10000/(3 x 35)) = 3x165A = 495 A.
Максимальное значение тока в другой головной линии W2 ( I РАБ МАХ W2) определяется исходя из аналогичных условий, но когда питание всех трансформаторов 35/10 кВ осуществляется по линии W2.
При этом
I РАБ МАХ W2 = I РАБ МАХ W1= 495 А
Если в этих же условиях выведена из рабочего состояния линия W1 и питание трансформаторов Т2 и Т3 осуществляется по линии W3, будем иметь максимальное значение рабочего тока в линии W3:
I РАБ МАК W3 = I НOМ Т2+ I HOM T3= 2 x (10 000/(3 x 35)) = 330 А.
Линия W4 и трансформатор Т3 образуют блок линия — трансформатор, так как представляют собой единый объект электрической сети и управляются одним общим выключателем Q1. Максимальный рабочий ток в линии W4 — это максимальный рабочий ток трансформатора Т3:
I РАБ МАХ W4= k ПЕР I НОМ Т3,
где k ПЕР— коэффициент допустимой перегрузки (для большинства отечественных трансформаторов допускается перегрузка до 40 % номинальной мощности, поэтому можно принять k ПЕР = 1,4)
I РАБ МАХ W4= 1,4 x 165 = 231 А.
Максимальный рабочий ток в линии 10 кВ W6 возникает при номинальных нагрузках трансформаторов Т4, Т5, Т6 с номинальным ВН 10 кВ:
I РАБ МАХ W6= I НОМТ4+ I НОМТ5+ IНОМТ6 =
= 630 /(3x-10) + 2 x (400 /3 x 10)) = 82,6 А.
Максимальный рабочий ток в линии W5 соответствует режиму передачи по ней наибольшей мощности. Этот режим возникает при отключенном блоке линия — трансформатор W4—Т3 и питании подстанции W4 по линии W5 от шин 10 кВ подстанции № 3. Тогда:
I РАБ МАХ W5= S H4/(3 x U НОМ) + S H5(3 x U НОМ) =
= 2700 /(3 x10) + 4500 /(3x10) = 416,1А,
где S H4и S H5— полная максимальная мощность нагрузок Н4 и Н5 соответственно.
Площадь поперечного сечения проводов для линий электропередачи определяется по допустимым длительным токам. В соответствии с требованиями ПУЭ можно выбрать для линий 35 кВ W1 и W2 провод АС-185, линии W3 — АС-95, линии W4 — АС-70, для линий 10 кВ W5 — АС-150 и W6 (учитывая большую протяженность) — АС-70.
Для участков W7 и W8 магистральной линии 10 кВ также применяется провод АС-70.
3.3. Токи короткого замыкания
Необходимо определить действующие значения токов КЗ во всех местах (по схеме) установки защит (местах контроля тока защитами) в максимальном и минимальном режимах работы электрической системы при повреждениях в расчетных точках. За расчетные точки принимаются шины всех подстанций, места присоединений трансформаторов Т4, Т5, Т6 к магистральной линии и зажимы обмоток 0,4 кВ этих трансформаторов. Схема замещения, соответствующая исходной конфигурации рассматриваемой электрической сети, показана на рис. 3.2.
3.3.1. Параметры схемы замещения
Параметры всех элементов схемы замещения приводятся к стороне 10 кВ.
Сопротивления линий электропередачи определяются по значениям удельных сопротивлений проводов и протяженности линий.
Так, активное сопротивление линии W1 35 кВ, приведенное к стороне 10 кВ:
Здесь r УД W1и l W1— удельное активное сопротивление линии W1 и ее протяженность соответственно; U НОМ Би U HOM W1— значения номинальных напряжений базисной ступени и линии W1 ( U НОМ Б= 10 кВ; U НОМ W1= 35 кВ).
Значение r УД W1= 0,16 Ом/км определяется по справочной таблице 7.35 [10] для провода АС-185.
При заданной протяженности линии l W1= 8 км будем иметь:
Индуктивное сопротивление этой линии:
Здесь x УД W1= 0,4 Ом/км — среднее значение удельного индуктивного сопротивления линии по справочной таблице 7.41 [10]. Это значение может быть использовано и для других линий.
Активное и индуктивное сопротивления линии 10 кВ W5 определяются так:
r W5= r УД W5x l W5; x W5= x УД W5x l W5,
где r УД W5и x УД W5— значения удельного активного и индуктивного сопротивлений линии W5 соответственно.