1. Расчет уставок защит участка сети напряжением

37/10.5/0.4 кВ

1.1 Обоснование типа защит

Согласно ПУЭ, в качестве защиты от токов, обусловленных КЗ за трансформаторами (Т4, Т5, Т6), могут использоваться предохранители, если их мощность не превышает 1МВА.

Для одиночно работающих трансформаторов Т1,Т2 мощностью 16 МВА устанавливаются следующие типы защит:

• от многофазных КЗ в обмотках и на выводах – дифференциальная продольная токовая защита;

• для защиты от токов, протекающих через трансформатор при КЗ на шинах НН (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.

Для защиты линий W1 и W2, согласно ПУЭ, устанавливаем ступенчатые токовые защиты: токовую отсечку и МТЗ.

Для защиты линий W3 и W4, согласно ПУЭ, устанавливаем двухступенчатую токовую защиту.

Для выполнения МТЗ магистральной линии W4 используются реле РТ – 40. Установка на ней отсечки также может оказаться эффективной. В случае недостаточной чувствительности МТЗ и предохранителей F1, F2, F3 к однофазным КЗ за трансформаторами Т4, Т5, Т6 может быть установлена специальная токовая защита нулевой последовательности [9].

1.2 Расчет параметров схемы замещения и токов короткого замыкания

Схема замещения приведена на Рис. 2. Все сопротивления приведены к низшей стороне трансформаторов Т1 и Т2. Расчет выполнен в именованных единицах.

Рис.2 Схема замещения участка сети

1.2.1 Расчет удельных и полных сопротивлений линий

Удельное индуктивное сопротивление линии определяется по (1.1):

, (1.1)

где - среднее геометрическое расстояние между проводами, мм ([2], с.265, табл.6.29);

- радиус провода, мм.

Для определения радиуса провода необходимо рассчитать длительно допустимый рабочий ток в проводе, для которого затем следует подобрать сечение.

, (1.2)

где - поток мощности в линии, МВ·А;

- номинальное напряжение линии, кВ.

, (1.3)

Коэффициент 1,05 учитывает потери в линии при протекании мощности нагрузки .

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.

, (1.4)

где - экономическая плотность тока, А/мм² ([2], с.265, табл.6.31).

Сечения, получаемые в результате расчёта, округляются до ближайшего большего значения.

Удельное активное сопротивление линии:

, (1.5)

где - удельное сопротивление, Ом·мм²/км ( для проводов марки АС =28,9);

- сечение провода.

Или же берётся из справочника.

Индуктивное сопротивление линии:

, (1.6)

где - удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км;

- длина линии, км.

Активное сопротивление линии:

, (1.7)

где - удельное активное сопротивление линии, Ом/км;

- длина линии, км.

Все сопротивления линии необходимо привести к стороне 10,5 кВ. С учётом этого:

, (1.8)

, (1.9)

где - сопротивления линии, приведённые к стороне 10,5 кВ;

- базовое напряжение линии;

- среднее напряжение в месте установки линии.

Расчёт проведём для линии W1.

А,

мм² ,

Выбираем ближайшее большее стандартное сечение мм² , находим радиус провода мм.

Ом/км,

Ом/км,

Ом,

Ом,

Ом,

Ом.

Результаты расчётов сводим в таблицу 1.1

Таблица 1.1

Исходные и расчетные параметры линий

Обозначение параметра	Значение параметра для линии
	W1	W2	W3	W4	W5	W6	W7
, А	182,39	152,42	303,12	230,37	86,69	48,5	24,25
, мм2	151,99	127,02	216,51	164,55	61,92	34,64	17,32
, мм2	185	185	240	185	70	35	35
,мм	9,65	9,65	11	9,65	5,7	4,2	4,2
, Ом/км	0,162	0,162	0,129	0,167	0,428	0,79	0,79
, Ом/км	0,384	0,384	0,077	0,079	0,339	0,358	0,358
, Ом	1,458	1,458	0,516	0,668	2,568	3,16	2,37
, Ом	3,458	3,458	0,308	0,316	2,033	1,431	1,074
, Ом	0,117	0,117	0,516	0,668	2,568	3,16	2,37
, Ом	0,278	0,278	0,308	0,316	2,033	1,431	1,074
, км	9	9	4	4	6	4	3

С учётом установки устройств АВР длительно допустимый рабочий ток в линиях W1 и W2 А, W3 и W4 А. Выбранные сечения этих линий удовлетворяют условию по допустимому току в проводе. Для АС – 185 А, АС – 240 А ([2], с.294, табл.6.54.А).