2. Выбор типа и основных параметров элемента защиты

1	Элемент защиты	Двухцепная линия
2	Напряжение номинальное, кВ	110
3	Марка провода	АС 150/24
4	Длина линии, км	40
5	Тип опор	ПБ110-8
6	Тип трансформатора №1	ТД(ТДЦ)-80000/110-72У1
7	Тип трансформатора №2	ТРДЦН-80000/110-75У1
8	Тип генератора	ТВ2-100-2
9	Параметры системы	Uс=6,3 кВ, Ес=6,6 кВ, Хс=0,12 о.е., Sс=60 МВА
10	Район по гололеду	Толщиной стенки гололеда до 20 мм2

Таблица 1 - Характеристики сталеалюминевых проводов (ГОСТ 839-80Е)

Марка провода	Расчетное сечение, мм2			Расчетный диаметр провода, мм	Сопротивление постоянному току при 20○С, Ом/км, не более
	алюминия	стали	Всего провода
АС 150/24	149	24,2	173,2	17,1	0,198

Выбор сечения проводов ЛЭП:

по условию потери энергии на корону сечения проводов должны быть не менее минимально допустимых значений, установленных правилами (2) для ЛЭП разных напряжений: 110 кВ –70 мм2.

Также следует помнить, что для каждой ступени номинального напряжения ЛЭП возможно применять провода напряжением не выше: 110 кВ и 150 кВ – 240 мм2.

При выборе марок проводов на вновь сооружаемых линиях напряжением 110кВ и выше применяются сталеалюминиевые провода.

В районах с толщиной стенки гололеда до 20 мм2 при площади сечения до 185 мм2 – с отношением А:С = 6,0 …6,25(3)

Таблица 2 – Унифицированные и типовые железобетонные опоры 110 кВ

Тип и условное обозначение	Расчетные условия			Расчетные пролеты, м				Расход материалов: бетона, м3/стали, кг
	Провод/ Трос	Район по гололеду	Габаритный		Ветровой	Весовой
Промежуточная двухцепная свободностоящая ПБ110-8	АС 150/24 /С 50	3 4	235 200		250 205	295 250	2,52 484

Расчет удельного полного сопротивления ЛЭП:

Погонное реактивное сопротивление прямой (обратной) последовательности рассчитываем для одной цепи по формуле (для линий х2=х1.):

, Ом/км;

, м;

Rпр - радиус провода, см;

Полное сопротивление провода прямой (обратной) последовательностей:

=40( )=7,92+j16,05216, Ом

Погонное сопротивление нулевой последовательности линий равно:

, Ом/км;

где Dз-эквивалентная глубина возврата тока через землю, м;

Rср-средний геометрический радиус системы проводников трех фаз линии, м.

У трехфазной линии, имеющей по одному проводнику в фазе:

, см;

Полное сопротивление провода нулевой последовательности:

=40( )=7,92+j57,121288, Ом

При размещении параллельных цепей на двухцепных опорах потокосцепление каждого фазного провода определяется токами обеих цепей. Изменение Х0 из-за влияния второй цепи в первую очередь зависит от расстояния между цепями. Отличие одной цепи при учете и без учета влияния второй цепи не превышает 5-6% и не учитывается при практических расчетах (4).

Активная проводимость линии соответствует двум видам потерь активной мощности: от тока утечки через изоляторы и на корону.

При расчете установившихся режимов сетей до 220 кВ активная проводимость практически не учитывается (4).

Исходя из руководящих указаний, при расчете токов короткого замыкания в сетях 110 кВ можно сделать следующее упрощение: поперечную емкость линии при напряжении 110 кВ и протяженности менее 150 км не учитывать (13).

Таблица 3 – Расчетные данные ВЛ 110 кВ со сталеалюминевыми проводами (на 40 км)

Вид последовательности	Номинальное сечение провода, мм2	R, Ом при +200С	Х, Ом	, Ом
Прямая	150/24	7,92	16,05216	7,92+j16,05216
Обратная	150/24	7,92	16,05216	7,92+j16,05216
нулевая	150/24	7,92	57,121288	7,92+j57,121288

Таблица 4 – Данные о трансформаторах

Трансформатор №1 (соединение обмоток треугольник/звезда с нулем)

Тип	Ном. Мощность МВА	Сочетание напряжений		Потери, кВт		Uк, %	Iх, %
		ВН	НН	Рх	Рк
ТД (ТДЦ) – 80000/110-72У1*	80	121	3,15-13,8	70	310	10,5	0,6

Трансформатор №2 (соединение обмоток звезда с нулем / треугольник)

Тип	Ном. мощность МВА	Сочетание напряжений		Потери, кВт		Uк, %	Iх, %
		ВН	НН	Рх	Рк
ТРДЦН – 80000/110-75У1*	80	115	6,3	70	310	10,5	0,6

* У – климатическое исполнение трансформатороы по ГОСТ 15150-69 и 15543-70 с дополнительными условиями: среднесуточная температура воздуха не более 30С, среднегодовая температура не более 20С, температура охлаждающей воды не более 25С у входа в охладитель;

Расчет активного, реактивного сопротивлений и проводимости трансформатора №1:

, Ом;

, Ом;

, См;

,См;

Расчет активного, реактивного сопротивлений и проводимостей трансформатора №2:

, Ом;

, Ом;

, См;

,См;

Таблица 5 - Расчетные параметры трансформаторов

Тип трансформатора	Активное сопротивление, Ом	Реактивное сопротивление, Ом	Активноая проводимость, 10-6 См	Реактивная проводимость, 10-6 См
ТД (ТДЦ) – 80000/110-72У1*	0,586094	15,88125	4,781094	19,670788
ТРДЦН – 80000/110-75У1*	0,586094	15,88125	5,293006	36,294896

Таблица 6 – Технические данные турбогенератора

Тип	Sном, МВА	Рном, МВт	Uном, кВ	Iном, А	Cosφ	Возбуждение		КПД, %
						Uвозб.ном, В	Iвозб.ном. А
ТВ2-100-2	117,5	100	13,8	4955	0,85	219	668	98,9

Таблица 7 – Расчетные параметры турбогенератора

Тип	Ток возб. ХХ, А (при U ном)	ОКЗ	Индуктивные сопротивления, о.е.					Активные сопрот., Ом (при 15○С)		Емкость фазы относительно корпуса, мкФ
			Xd	X’d	X’’d	Xσ	X2	Фаза статора R1	Обмотки ротора Rвозб
ТВ2- 100-2	268	0,57	1,8	0,2	0,14	0,113	0,17	0,00145	0,335	0,29

Рассчитаем сопротивление генератора в именованных единицах:

, Ом;

Рассчитаем сопротивление системы в именованных единицах:

, Ом;