Выбор защищаемого объекта и варианта задания

Задание выдается в соответствии с требованиями к курсовому проектированию и должно содержать название программы, номер группы, номер варианта выданный преподавателем, например: KZ7601.

Составление схемы замещения для прямой, обратной и нулевой последовательностей и расчет ее параметров

Расчетная схема для определения аварийных токов при коротком замыкании (КЗ) представляет собой электрическую схему в однолинейном исполнении, в которую введены источники питания (энергосистема, генераторы, двигатели), оказывающие влияние на ток КЗ, а также элементы системы электроснабжения (линии, трансформаторы, реакторы, нагрузки), связывающие источники электроэнергии с местом замыкания. По расчетной схеме составляют схему замещения, на которой выставляют номера узлов.

Таблица 1.1

Исходные данные для расчета

Номер варианта	Защищаемый элемент	Номер варианта	Защищаемый элемент
1	Генераторы G1, G2	14	Линии W6, W7
2	Блоки генератор-трансформатор G3T3, G4T4	15	Линии W8
3	Трансформаторы Т1, Т2	16	Линии W9
4	Трансформатор Т5	17	Линии W10
5	Трансформаторы Т6, Т7	18	Линии W11
6	Трансформатор Т8	19	Линии W12, W13
7	Трансформаторы Т9, Т10	20	Асинхронные двигатели М1,М3
8	Трансформатор Т11	21	Синхронные двигатели М2, М4
9	Трансформатор Т12	22	Секции шин СШ1, СШ2
10	Автотрансформаторы АТ1, АТ2	23	Система шин СШ3
11	Линии W1, W2	24	Система шин СШ4
12	Линии W3, W4	25	Система шин СШ5
13	Линии W5

При расчете реактивных параметров схемы замещения из-за малой величины активных сопротивлений (за исключением активных сопротивлений линий электропередачи и нагрузок) и, следовательно, из-за незначительного их влияния на токи КЗ ими можно пренебречь.

Расчет производится в именованных единицах, при этом сопротивления ветвей разных ступеней трансформации приводят к средненоминальному напряжению защищаемого элемента.

Сопротивления схемы замещения прямой последовательности вычисляют по следующим формулам.

Для генераторов

г де – сверхпереходное индуктивное сопротивление генератора в относительных единицах; – средненоминальное напряжение элемента, для которого производится расчет уставок релейных защит, кВ; – номинальная мощность генератора, МВА.

Рис. 1.1. Принципиальная электрическая схема ЭЭС

Для трансформаторов

где – напряжение короткого замыкания, %; – мощность трансформатора, МВА.

Для трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов

где рассчитывают из их трехлучевой схемы замещения для каждой обмотки:

Для трансформаторов с расщеплённой обмоткой

Для линий электропередачи

; ; ,

где L – длина линии, км; – среднее номинальное напряжение линии, кВ; и – удельные активное и индуктивное сопротивления, Ом/км; – емкостная проводимость линии, мкСм; – удельная емкостная проводимость линии, мкСм/км.

Для энергетических систем

,

где – индуктивное сопротивление прямой последовательности системы, о.е.; S_ном – полная мощность системы, МВ·А.

Сопротивление асинхронных двигателей

Сопротивление синхронных двигателей

Сопротивление реактора

,

где – сверхпереходное индуктивное сопротивление реактора, Ом; – среднее номинальное напряжение реактора, кВ.

При расчете сопротивления нагрузок воздушная линия аналогична смежной линии такой же длины, кабельная линия – длины 0,1–2 км. Нагрузки Н5, Н8, Н7, Н6 заменить воздушными линиями, нагрузки Н1, Н2, Н14, Н9, Н3, Н4, Н18, Н17, Н10-Н13 – с аналогичными сопротивлениями кабельных линий длиной от 1 до10 км (W11, W12, W13). Для обеспечения выполнения условия нагрева кабеля током нагрузки < (табл. П10) возможно включение нескольких кабелей в одной линии.

При расчете тока однофазного КЗ на ЭВМ предусматриваются включение сопротивления шунта за обмоткой тупикового трансформатора (автотрансформатора), соединенного в «треугольник».

Сопротивление шунтов токам прямой последовательности, Ом:

; .

Сопротивление шунтов токам нулевой последовательности, Ом:

; .

Сопротивление выключателей:

; ; ; .

Параметры схемы замещения нулевой последовательности необходимо пересчитать для энергетических систем и воздушных линий электропередач.

Индуктивные сопротивления нулевой последовательности линий электропередачи определяются из соотношения х₍₀₎/х₍₁₎ [2].

Активное сопротивление нулевой последовательности ЛЭП определяется так:

_.