Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичка- Мухин А.И..doc
Скачиваний:
69
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
751.1 Кб
Скачать

4.1.1 Обоснование типа защит

Согласно ПУЭ, в качестве защиты от токов, обусловленных ко­роткими замыканиями за трансформаторами (Т4, Т5, Т6), могут использоваться предохранители, если мощность этих трансформаторов не превышает 1 МВ.А.

Для одиночно работающих трансформаторов Т1, Т2, Т3 мощностью 6,3 МВ.А и более устанавливаются следующие типы защит:

- от многофазных КЗ в обмотках и на выводах - дифференциаль­ная продольная токовая защита; для проектируемых подстанций при расчете дифференциальной защиты рекомендуется использовать наибо­лее совершенное реле с торможением серии ДЗТ;

- для защиты от токов, протекающих через трансформатор при КЗ на шинах низшего напряжения (внешнее КЗ), используют МТЗ с ми­нимальной выдержкой времени;

- для защиты от перегрузки на всех трансформаторах устанав­ливается МТЗ;

- от понижения уровня масла и от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделениями газа, предусматривается газовая за­щита.

Как указывалось выше, на всех трансформаторных подстанциях источником выпрямленного переменного оперативного тока будет ис­пользоваться блок питания серии БП-1002. Выходная мощность блока составляет 1,0-1,5 кВт. Блок питания представляет собой комбина­цию двух устройств: а) блока напряжения БПН-1002, выполненного трехфазным с двумя первичными обмотками, которые могут соединять­ся последовательно или параллельно, а также в звезду и треуголь­ник; это позволяет включать блок в трехфазную сеть напряжением от 100 до 400 В. Две пары вторичных обмоток соединяются в две звез­ды, которые подключены к двум трехфазным двухполупериодным выпря­мительным мостам с номинальным выходным напряжением 110 В каждый. Последовательное включение мостов обеспечивает выходное напряже­ние 220 В; и б) блока тока БПТ-1002, состоящего из насыщающегося ТТ, подключенного к двум фазным ТТ, вторичные обмотки которых со­единяются параллельно. Поскольку в сети 6, 10, 35 кВ однофазные КЗ не рассматриваются, то такая схема БПТ-1002 в сочетании с БПН-1002 обеспечивает надежное питание защит. Выходной ток надеж­ной работы БПТ-1002 может регулироваться от 8 до 64 А. Переключе­ние секции диодов позволяет получать выходное напряжение 110 В или 220 В.

Для защиты линий W1 и W2, согласно ПУЭ, устанавливаем сту­пенчатые токовые защиты. На первой линии - неселективную отсечку, селективную отсечку с выдержкой времени и МТЗ, а на второй - селективную отсечку мгновенного действия и МТЗ. Защита второй линии также, как и для Т1, должна быть построена на выпрямленном опера­тивном токе, а на первой линии используется постоянный оператив­ный ток.

Для выполнения защиты магистральной линии W4 используется реле прямого действия РТВ. Установка на ней отсечки также может оказаться эффективной. В случае недостаточной чувствительности защиты на РТВ и предохранителей F1, F2, F3 к однофазным КЗ за трансформаторами Т4, Т5, Т6 может быть установлена специальная токовая защита нулевой последовательности [4].

4.1.2 Расчет параметров схемы замещения и токов кз

Схема замещения приведена на Рис. 29. Как уже говорилось выше, расчет для подобных участков сети рекомендуется проводить в именованных единицах. Все сопротивления целесообразно привести к низшей стороне трансформаторов. Кроме того, удобнее результаты расчетов одних и тех же элементов располагать в общей таблице.

а) Расчет удельных и полных сопротивлений линий

Удельное индуктивное сопротивление линии определяется по формуле:

Хо= 0,144lg(Dср/rпр) + 0,016 .

Известными здесь являются: Dср 10кВ = 1100 мм; Dср 35кВ = 3500 мм. Для определения радиуса провода необходимо рассчитать длительно допустимый рабочий ток в проводе, для которого затем следует подобрать сечение. Например, для линии W3

Iраб.W3= 1,05SН5/ (3Uном ) = 1,054,5 /(337) = 73,7 А.

Расчет сечения по экономической плотности тока, как рекомен­дует ПУЭ, в действительности не определяет экономически целесооб­разного сечения. Дело в том, что при этом не учитываются стоимость электроэнергии, капитальные затраты на сооружение линии и приближенно учитывается число часов работы линии в году. Однако с целью упрощения расчетов допускается в релейной защите сечение проводов рассчитывать по экономической плотности тока.

Для неизолированных алюминиевых проводов при (условно приня­том) числе часов использования максимума нагрузки в году Тmax = 2400 час/год принимаем, согласно ПУЭ : jэк 35кВ = 1,2 А/мм2; jэк 10кВ = 1,4 А/мм2.

Отсюда расчетное сечение W3

FpW3= Iраб.W3 / jэк35= 73,7 / 1,2 = 61,4 мм2.

Принимаем стандартное сечение провода Fст.W3= 70 мм2

[4,16], для которого rпр= 5,35 мм.

Расчетное значение удельного индуктивного сопротивления для линии W3

Хо= 0,144lg(3500 / 5,35) + 0,016 = 0,42 Ом/км.

Окончательно, отдельные составляющие сопротивления линии W3, приведенные к стороне 10,5 кВ:

RW3= rоW3lW3/ Kт2= 0,433 / (37 / 10,5)2= 0,037 Ом;

ХW3= xоW3lW3/ Kт2= 0,423 / (37 / 10,5)2= 0,037 Ом.

Все расчеты сведены в таблицу 4.4.

Рис. 29 Схема замещения участка цепи

б) Расчет сопротивлений трансформаторов

В качестве примера рассчитаем составляющие сопротивления трансформатора Т1:

Rт1=PкUном/ Sном= 6010,5 / 10 = 0,07 Ом;

Xт1= Uк%Uном/(100S2ном) = 810,5 /(100102) = 0,88 Ом.

В таблице 4.5 приведены результаты расчетов всех трансформаторов.

Таблица 4.4

Исходные и расчетные параметры линий

Обозначение параметра

Значение параметра для номера линии

W1

W2

W3

W4

W5

W6

Iраб, А

286,2

175,5

73,7

63,7

39,4

15,1

Fр, мм2

238,5

146,1

61,4

45,5

28,1

10,8

Fст, мм2(Al)

240

150

70

50

35

25

rо, Ом/км

0,097

0,162

0,429

0,603

0,79

1,176

xо, Ом/км

0,12

0,19

0,43

0,36

0,36

0,38

RW, Ом

0,062

0,091

0,104

3,015

2,37

3,528

XW, Ом

0,238

0,22

0,102

1,8

1,08

1,14

Длина ЛЭП, км

8

7

3

5

3

3

Таблица 4.5

Исходные и расчетные параметры трансформаторов

Обозначение параметра

Значение параметра

Т1

Т2

Т3

Т4

Т5

Т6

Тип трансформатора

ТДНС-

-10000

ТДНС-

-10000

ТМ-

-6300

ТСЗ-

-400

ТСЗ-

-400

ТСЗ-

-250

Uном, кВ

38/10

38/10

35/6,3

10/0,4

10/0,4

10/0,4

Iном, А

165,0

165,0

104,0

23,1

23,15,4

14,4

Рк, кВт

60,0

60,0

7,6

5,4

5,4

3,8

Uк, %

8,0

8,0

7,5

5,5

5,5

5,5

Rт, Ом

0,066

0,066

0,047

3,721

3,721

0,703

Xт, Ом

0,882

0,882

1,313

15,159

15,159

24,26

в) Расчет параметров энергосистемы

Параметры энергосистемы также приведены к стороне 10,5 кВ: