Встроенный трансформатор тока тв-110-I, тв-110-II
Трансформаторы ТВ-110-I, ТВ-110-II встраиваются в масляные выключатели (У-110, МКП-110, ВМТ-110) или силовые трансформаторы.
По полученным данным выбираем из таблицы 3 ТТ для высшей стороны: ТФЗМ110Б-1 с коэффициентом трансформации 200/5, ближайшим большим расчетного 25,1.
Выбор ТТ для защиты линии Л5 производим по рабочему максимальному току, который рассчитывается по формуле:
где Smax — максимальная мощность, протекающая по линии Л5.
Учитывая, что для защиты линии Л5 ТТ соединяются в звезду, рассчитаем коэффициент трансформации и выберем тип ТТ.
Выбираем ТТ по таблице 3 типа ТЛК-10-7 с коэффициентом трансформации 200/5 ближайшим большим расчетного 36,6.
Выбор ТТ для защиты линии Л4 производим по рабочему максимальному току, который рассчитывается по формуле:
где Smax=Н3+Н4=1,5+3,33=4,83 МВА — максимальная мощность протекающая по линии Л4.
.
Учитывая, что для защиты линии Л4 ТТ соединяются в звезду, рассчитаем коэффициент трансформации и выберем тип ТТ.
Выбираем по таблице 3 ТТ типа ТЛК-10-3 с коэффициентом трансформации 300/5.
Помимо вышеупомянутых критериев выбора ТТ необходимо руководствоваться еще и п. 3.2.29, гл. 1.4 ПУЭ. Проверка согласно п. 3.2.29 ПУЭ в объем РГР не входит, но на практике осуществляется обязательно.
Изобразим расчетную схему сети (рис. 2), на которую нанесем все необходимые для последующего расчета данные.
Рис. 2. Расчётная схема сети
4. Расчёт токов короткого замыкания
Расчет токов КЗ ведем в именованных единицах по шкале средних напряжений:
330 кВ; 230 кВ; 154 кВ, 115 кВ; 37 кВ, 20 кВ; 10,5 кВ; 6,3 кВ ; 3,15 кВ, 0,69 кВ; 0,4 кВ; 0,22 кВ.
Расчет токов КЗ произведем для начального и установившегося режима КЗ.
Значения токов в начальный момент КЗ необходимы для выбора и оценки быстродействующих защит (tСЗ=0 сек), например, дифференциальной защиты трансформатора, токовой отсечки линии.
Значения токов в установившемся процессе КЗ необходимы для выбора и оценки защит, работающих с выдержками времени, например, максимальных токовых защит.
Все
параметры элементов схемы замещения
приведем к одной ступени напряжения:
.
Рассчитаем параметры схемы замещения для начального момента КЗ.
,
,
где
сопротивление системы 1 найдено из
выражения
.
,
где
сопротивление линии 1 найдено из выражения
.
,
где
сопротивление линии 2 найдено из выражения
.
,
,
где
сопротивление системы 2 найдено из
выражения
.
.
В начальный момент КЗ нагрузка, содержащая электродвигатели, подпитывает точку КЗ. В соответствии с литературой [5] стр.129-131, обобщенная нагрузка для начального момента времени КЗ задается параметрами:
Для
нагрузки Н2 аналогично Н1:
Для нагрузки Н3:
Нагрузка,
не содержащая двигателей в своем составе,
вносится в схему замещения своим
номинальным сопротивлением.
Для
нагрузки Н4:
Для оценки эффективности токовой отсечки линии необходимо построить кривую изменения тока КЗ вдоль линии. Для этого найдем значения токов КЗ через равные промежутки длины линии, т. е. разобьем линии Л4, Л5 на четыре части
Составим схему замещения для начального момента КЗ – рис . 3.
Рис. 3. Схема замещения для начального момента КЗ
Рассчитаем эквивалентные значения ЭДС и нагрузки цепи.
Х1+Х2=0,184+0,307=0,491 Ом; Х3+Х4=0,31+0,1=0,41 Ом;
(Х1+Х2)//( Х3+Х4)=[0,491 . 0,41] / [0,491+0,41]=0,223 Ом;
[(Х1+Х2)//( Х3+Х4)] + Х5=0,223+0,463 =0,686 Ом;
Е1//Е2=[Е1.(Х3+Х4) + Е2 .(Х1+Х2)]/ [Х1+Х2+ Х3+Х4]= Е1.(Х1+Х2+Х3+Х4)/[Х1+Х2+ Х3+Х4]=Е1=10,5 кВ;
Е8//Е9 =[ Е8 .Х9 + Е9. Х8]/ [Х9 + Х8]= Е8=8,925 кВ;
Х8//Х9=4,823/2=2,412 Ом.
Ветвь с Е1//Е2 и [(Х1+Х2)//( Х3+Х4)] + Х5 параллельна ветви с Е8//Е9 и Х8//Х9, заменим их одной ветвью с Е и Х.
;
;
.
Ветвь с Е и сопротивлением (Х+Х6) соединена параллельно с ветвью Е10 и Х10, заменим их одной ветвью с ЕЭКВ и ХЭКВ.
;
.
Оценим токи КЗ от обобщенной системы, обтекающие ТТ при КЗ в заданных точках.
-
для ТТ Л5;
-
для ТТ Л4;
-
для ТТ Л4;
-
для ТТ Т1.
Приведенные выше значения токов рассчитаны для максимального режима работы обобщенной системы относительно шин подстанции (ПС) – все источники энергии в работе. Необходимы еще данные токов КЗ в минимальном режиме работы обобщенной системы, которые будут использованы для проверки чувствительности защит. Минимальный режим для рассматриваемых устройств РЗА получим, допустив питание подстанции от менее мощной системы С1, что возможно, например, в случае обрыва связи с С2. Система С1 менее мощная по отношению к С2, так как имеет большее сопротивление до шин ПС при равных ЭДС.
Для начального момента КЗ минимальный режим необходим для оценки чувствительности дифференциальной защиты трансформатора – КЗ в зоне дифференциальной защиты на стороне НН Т1 (точка К10 на рис. 3). При КЗ в трансформаторе диф. защита будет обтекаться суммарным током от С1 и от нагрузок. Однако возможен режим работы трансформатора на холостом ходу – при таком режиме точка КЗ будет подпитываться только от С1. Вот этот режим и будет минимальным для оценки чувствительности диф. защиты.
Схема замещения (рис. 4) и расчет тока КЗ для минимального режима приведены ниже.
Рис. 4. Схема замещения для начального момента КЗ, минимальный режим работы системы
Рассчитаем
параметры схемы замещения для
установившегося режима КЗ. Параметры
элементов схемы замещения останутся
такими же, как и для начального момента
КЗ за исключением нагрузки, содержащей
двигатели. Двигатели потребляют ток
КЗ, и в данном случае эта обобщенная
нагрузка согласно литературе [5] стр.
99-101 будет определяться как:
Для
нагрузки Н1, Н2:
Для
нагрузки Н3:
Составим схему замещения для установившегося момента КЗ – рис. 5.
Рассчитаем эквивалентные значения ЭДС и нагрузки цепи.
[(Х1+Х2)//( Х3+Х4)] + Х5=0,686 Ом Е1//Е2=10,5кВ;
Х8//Х9=16,537/2=8,268 Ом Е8//Е9 =0 кВ;
Ветвь с Е1//Е2 и [(Х1+Х2)//( Х3+Х4)] + Х5 параллельна ветви с Е8//Е9 и Х8//Х9, заменим их одной ветвью с Е и Х.
;
;
;
Рис. 5. Схема замещения для установившегося момента КЗ
Ветвь с Е и сопротивлением (Х+Х6) соединена параллельно с ветвью Е10 и Х10, заменим их одной ветвью с ЕЭКВ и ХЭКВ.
;
;
Минимальный режим для установившегося момента КЗ необходим для оценки чувствительности МТЗ линий и трансформатора. При этом необходимы значения минимальных токов при КЗ в конце защищаемой зоны: для МТЗ ВЛ – это конец ВЛ; для МТЗ трансформатора – это шины НН.
Схема замещения (рис. 6) и расчет токов КЗ для минимального режима работы приведены ниже.
Рис. 6. Схема замещения для установившегося момента КЗ, минимальный режим работы системы
;
;
;
Ветвь с Е и сопротивлением (Х+Х6) соединена параллельно с ветвью Е10 и Х10, заменим их одной ветвью с ЕЭКВ и ХЭКВ.
;
;
