Задание
Выполнить проект РЗА для ЛЭП и конечной нагрузки (отпаек)
Рисунок 1 – Структурная схема ЛЭП
Исходные данные
ВЛ2: тип провода - 3хАС-240/32; тип опор - ПБ500-1; тип троса АС-70/72; длина L = 100 км;
Zs = 2+j9; Zr = 1+j10;
ВЛ1.1, ВЛ1.2: тип провода - АС-330/43; тип опор - ПБ220-1; тип троса – С-70; длина ВЛ1.1 – L = 40 км; длина ВЛ1.2 – L = 60 км;
Zs = 1+j10; Zr = 5+j40.
Коридор – 50 м.
Трансформатор отпайки: ТРДЦН-100000/220;
Sном = 100 МВ∙А; Uвн = 230 кВ; Uнн = 11 кВ; ∆Рх = 102 кВт; ∆Рк = 340 кВт; Uk = 12,5%
Параметры нагрузки: Sн = 50 МВ∙А ; cosφ = 0,85.
Расчёт параметров лэп
1. Удельные параметры ЛЭП прямой последовательности
Будем считать, что линия симметрична и
полностью транспонирована. Тогда можно
принять, что
.
Параметр
зависит от типа провода и типа опор.
Составляющая активного сопротивления
вычисляется по формуле
,
где
-
температура окружающей среды;
-
активное сопротивление провода при
.
Удельное индуктивное
сопротивление провода
определяется в основном типом опор и
вычисляется по формуле:
,
где dср - среднее геометрическое расстояние между проводами;
rср - средний геометрический радиус проводов одной фазы для линий с расщепленным проводом.
.
,
где rэ
- эквивалентный радиус провода; аср
- среднее геометрическое расстояние
между проводами одной фазы; n
– число проводов в фазе. 
,
где rп - истинный радиус провода.
Примем, что температура
окружающей среды
.
Для провода 3хАС-240/32 имеем:
Ом/км;
Опора ПБ220-1:
м;
м;
м;
м.
Провод 3хАС-240/32 на опоре ПБ500-1:
dп = 21,6мм;
мм;
Провод АС-330/43 на опоре ПБ220-1:
dп = 25,2 мм;
2. Удельные параметры ЛЭП нулевой последовательности
В земле протекает только утроенный ток нулевой последовательности, и поэтому активное удельное сопротивление нулевой последовательности определяется по выражению
.
Индуктивное сопротивление проводов нулевой последовательности
,
где dз - эквивалентная глубина возврата тока через землю, 1000 м.
Провод 3хАС-240/32 на опоре ПБ500-1:
Провод АС-330/43 на опоре ПБ220-1:
3. Учет троса при расчете параметров нулевой последовательности
Активное
сопротивление контура «трос – земля»:
,
где р – число тросов в системе.
Индуктивное
сопротивление троса:
,
где
- средний геометрический радиус системы
тросов,
где
- эквивалентный радиус троса;
- среднее геометрическое расстояние
между тросами.
Сопротивление
взаимной связи между контурами провода
линии и контуром троса с учетом присутствия
земли в обоих контурах определяется по
выражению
,
где
- среднее геометрическое расстояние
между проводами и тросом,
для случая линии
500 кВ, где 2 троса:
.
Если внести
сопротивление троса
в контур линии с учетом их взаимного
сопротивления
,
то получим искомое сопротивление нулевой
последовательности линии с учетом
заземленных тросов: 
,
где
-
собственное сопротивление провода
нулевой последовательности.
Для троса АС-70/72:
Среднее геометрическое расстояние между проводами и тросами:
Сопротивление
взаимной связи между контурами провода
линии и контуром троса
Искомое сопротивление
нулевой последовательности линии 500 кВ
с учетом заземленных тросов: 
Для троса С-70:
;
м;
м;
м;
Искомое сопротивление линии 220 кВ с учётом заземлённых тросов:
4. Учет параллельных линий
Параллельные линии, равно как и трос, оказывают влияние только на величины нулевой последовательности.
Сопротивление
взаимосвязи между проводом одной цепи
и тремя проводами другой цепи определяется
по выражению
где
– среднее геометрическое расстояние
между I и II рассматриваемыми
цепями.
Для упрощения расчетов можно принять = Lкор – ширина коридора между параллельными линиями. Для учета троса параллельной линии = Lкор+0,5 м.
Тогда сопротивление нулевой последовательности линии 220 кВ с учетом параллельной линии:
участок |
Сопротивление последовательности |
Длина, км |
Сопротивление последовательности |
||
Z1 , Ом/км |
Z0, Ом/км |
Z1 , Ом |
Z0, Ом |
||
ВЛ1.1 |
0,091+j0,415 |
0,2854+j0,7197 |
40 |
3,64+j16,6 |
11,416 +j28,788 |
ВЛ1.2 |
0,091+j0,415 |
0,2854+j0,7197 |
60 |
5,46+j24,9 |
17,124+j43,182 |
5. Расчет параметров отпайки
При расчёте отпайки будем учитывать сопротивление трансформатора, линии и нагрузки.
.
;
,
;
Если считать, что длина линии отпайки равна 0, то
Отпайка |
Rт, Ом |
Хт, Ом |
Rн Ом |
Хн, Ом |
Rотп, Ом |
Xотп, Ом |
1 |
1,799 |
66,125 |
822,8 |
510,136 |
824,599 |
576,261 |