1.Построить векторную диаграмму напряжений для сетей до 110 кВ, расчет режима по данным начала сети.

Продольная составляющая паде­ния напряжения ∆U₁₂^К = BC^'- это проекция падения на­пряжения на действительную ось или на U₁. Поперечная составляющая падения напряжения U₁₂^К = AC^' - это про­екция падения напряжения на мнимую ось. Один и тот жевектор падения напряжения AB^→ проектируется на различ­ные оси. Поэтому

∆U₁₂^Н ≠ ∆U₁₂^К , U₁₂^Н ≠ U₁₂^К

Если выразить ток в линии через известные в данном случае мощность в начале продольной ветви линии S₁₂^Н и U₁ то получим выражения:

∆U₁₂^Н= Р₁₂^Нr₁₂ + Q₁₂^Нx₁₂/U₂ (3.35)

jU₁₂^Н =(Р₁₂^Нx₁₂ - Q₁₂^Нr₁₂)/U₂ (3.36)

Напряжение в конце линии.

U₂ = U₁ - ∆U₁₂^Н-jU₁₂^Н (3.37)

где U₁известно; ∆U₁₂^Н,jU₁₂^Нопределяются из (3.35), (3.36).

Модуль и фаза U₂равны

U₂ = √ (U₁ - ∆U₁₂^Н)² + (U₁₂^Н)²

tg= U₁₂^Н/(U₁ + ∆U₁₂^Н)

Определение напряжения в конце линии по данным на­чала по выражениям (3.37), а также (3.35), (3.36).

Векторная диаграмма. Напряжение U_ф1, определится как геометрическая сумма век­торов напряжения конца линии U_ф2и падения напряжения ∆U_ф, вызванного током I_Лв сопротивлениях Rи Xлинии

U_ф1 = U_ф2 + ∆U_ф, где

∆U_ф = I_Л(R + jX) = (l_B2 + I₂)(R + jX) = l_B2(R + jX) + I₂(R + jX)= ∆U_ф0 + ∆U_ф2.

Полное падение напряжения в нагруженной линии, как видно из формулы, складывается из падения напряжения при хо­лостом ходе линии ∆U_ф0, вызванного током I_В2, и падения напря­жения ∆U_ф2, от тока нагрузки /₂.

Переходя к графическому решению (рис. 10-7), вначале опре­деляем падение напряжения в линии при холостом ходе линии от тока /_В2 и затем к полученному результату геометрически прибавляем падение напряжения в ней от тока нагрузки /₂.

У конца вектора U_ф2строим треугольник abcпадения напряже­ния в активном и индуктивном сопротивлениях от тока /_B2. Скла­дывая геометрически вектор полного падения напряжения ас с векторомU_Ф2, получаем вектор напряжения в начале линии при холостом ходе U_ф01. Затем, пристраивая к концу этого вектора треугольник cdeпадения напряжения в сопротивлениях Rи Xот тока нагрузки /₂, получаем искомый вектор напряжения в начале линии при нагрузке, т. е. U_ф1.

Таким образом, вектор полного падения напряжения от тока I_Лв сопротивлениях линии R и Xбудет равен ae, а его продольная и Iпоперечная составляющие соответственно ∆U_ф = afи U_Ф = ef. Искомый вектор тока в начале линии /₁ находим геометрическим сложением вектора /_л и вектора емкостного тока /_В| = U_ф1В/2, «отложенного от точки 0 перпендикулярно вектору напряжения U_ф1. Искомый угол сдвига фаз ₁ между векторами U_ф1и I₁показан на диаграмме.

2 .Устройства авр

Требования к устройствам АВР. В системах электроснабжения при наличии двух (и более) источников питания часто целесооб­разно работать по разомкнутой схеме. При этом все источники включены, ,но не связаны между собой, каждый из них обеспечи­вает питание выделенных потребителей. Такой режим работы се­ти объясняется необходимостью уменьшить ток к. з., упростить релейную защиту, создать необходимый режим по напряжению, уменьшить потери электроэнергии и т. п. Однако при этом надеж­ность электроснабжения в разомкнутых сетях оказывается более низкой, чем в замкнутых, так как отключение единственного ис­точника приводит к прекращению питания всех его потребителей. Электроснабжения потребителей, потерявших питание, можно вос­становить автоматическим подключением к другому источнику питания с помощью устройства автоматического включения ре­зервного источника (УАВР).

Требования к устройствам АВР

1. Находиться в состоянии постоянной готовности к действию и срабатывать при прекращении питания потребителей по любой причине и наличии нормального напряжения на другом, резервном для данных потребителей источнике питания. Чтобы не допустить включения резервного источника на короткое замыкание, линия рабочего источника к моменту действия УАВР должна быть от­ключена выключателем со стороны шин потребителей.

2. Иметь минимально возможное время срабатывания tАВР1. Это необходимо для сокращения продолжительности перерыва пи­тания потребителей и обеспечения самозапуска электродвигате­лей.

3. Обладать однократностью действия, что необходимо для предотвращения многократного включения резервного источника на устой

4. Обеспечивать вместе с защитой быстрое отключение резерв­ного источника питания и его потребителей от поврежденной ре­зервируемой секции шин и тем самым сохранять их нормальную работу. Для этого предусматривается ускорение защиты после АВР.

Пусковые органы и параметры АВР

В качестве пускового органа применяют обычно минимальные реле напряжения. УАВР содержит также орган выдержки времени.

Минимальный пусковой орган напряжения не должен срабатывать при понижениях напряжения на шинах, на­пример секции 1, до Uост.к, вызванных к. з. точках К1—Кз (за элементами с сосредоточенными параметрами). Эти повреждения обычно отключаются защитой с выдержкой времени третьей ступени tс.з^III.

где kотc = 1,1 ... 1,2.

При к. з. в точках К4—К6 устройство АВР тоже не должно сра­батывать. В этих случаях напряжение на шинах секции 1 может снизиться практически до нуля и минимальные ре­ле напряжения срабатывают. Короткие замыкания в точках К4 - K6 ликвидируются быстродействующими защитами с выдержкой времени t^Iс.з., а реле напряжения будет находиться в положении после срабатывания в течение времени t^Iс.з.+tо.в. После включения поврежденного элемента напряжение на шинах секции 1 начинает восстанавливаться и осуществляется самозапуск электродвигате­лей. Для того чтобы исключить действие УАВР, в этом случае необходимо соответствующим образом выбрать выдержку време­ни tАВР1 и обеспечить возврат минимальных реле напряжения в исходное состояние при напряжениях, не больших значения Uост.сзп. Это второе условие выбора напряжения срабатывания

где kв=1,25 — коэффициент возврата.

Принимается меньшее значение напряжения срабатывания, по­лученное из выражений (10.7) и (10.8). В расчетах часто прини­мают

Оно обычно удовлетворяет обоим условиям. При этом выдержка времени tАВР1 должна быть больше времени t^Iс.з.+ tо.в Обычно в расчетах принимают наибольшую выдерж­ку времени защит присоединений, отходящих от шин источника питания ИП1 и от шин секции 1, т. е.

Схема устройства АВР на постоянном оперативном токе

Устройства АВР на постоянном оперативном токе применяют в установках, имеющих выключатели с электромагнитными при­водами, электромагниты отключения и тем более электромагниты включения которых потребляют сравнительно большие мощности. При этом схемы релейной защиты и схемы автоматики выполняют на постоянном или выпрямленном оперативном токе с использова­нием блоков питания и мощных выпрямительных устройств (рис. 10.13).

Пусковой орган УАВР содержит минимальные реле напряже­ния КV1, КVЗ и максимальное реле напряжения КV2 (рис. 10.13,а). Выдержку времени tАВР1 создает реле времени КТ (рис. 10.13, б). Однократность действия обеспечивается промежуточ­ным реле КLТ, имеющим при возврате выдержку времени tAВР2. В нормальном режиме выключатель Q1 включен, а выключатель Q2 отключен. На шинах и на линии Л2 имеется напряжение. Контакты минимальных реле напряжения КV1 и КVЗ разомкнуты, а контакт максимального реле напряжения КV2 замкнут. Вспомогательные контакты Q1.1 и Q1.2 выключателя Q1 замкнуты, а вспомогательный контакт Q1.3 разомкнут. При этом реле KLТ находится в возбужденном состоянии и его контакты КLТ.1 и КLТ.2 замкнуты. Вспомогательный контакт Q2.1 выклю­чателя Q2 замкнут; цепь электромагнита включения УАС2 подго­товлена.

Устройство АВР действует следующим образом. При исчезновении напря­жения на шинах подстанции срабатывают реле КV1 и КVЗ, их контакты в цепи реле времени КТ замыкаются. Если на линии Л2 имеется напряжение, то реле КV2 находится в состоянии после срабатывания, его контакт замкнут. Реле времени КТ приходит в действие и по истечении времени tАВР1 замыкает кон­такт в цепи электромагнита отключения УАТ1, выключатель Q1 отключается, При этом его вспомогательные контакты Q1.1 и Q1.2 размыкаются, а Q1.3 в цепи электромагнита включения УАС2 замыкается, производя включение выклю­чателя Q.2. Если включение происходит на поврежденные шины, то защита вы­ключателя (на схеме не показана) с ускорением после действия УАВР отклю­чает его. Повторного включения не последует, так как к этому времени реле KLТ размыкает свои контакты КLT.1 и КLТ.2.