Релейная защита в распределительных электрических Б90 сетях

I_{РАБ МАХ W2} = I_{РАБ МАХ W1} = 495 А

Если в этих же условиях выведена из рабочего состояния линия W1 и питание трансформаторов Т2 и Т3 осуществляется по линии W3, будем иметь максимальное значение рабочего тока в линии W3:

I_{РАБ МАК W3} = I_{НOМ Т2} + I_{HOM T3} = 2 × (10 000/(√3 × 35)) = 330 А.

Линия W4 и трансформатор Т3 образуют блок линия — трансформатор, так как представляют собой единый объект электрической сети и управляются одним общим выключателем Q1. Максимальный рабочий ток в линии W4 — это максимальный рабочий ток трансформатора Т3:

I_{РАБ МАХ W4} = k_ПЕР I_{НОМ Т3},

где k_ПЕР — коэффициент допустимой перегрузки (для большинства отечественных трансформаторов допускается перегрузка до 40 % номинальной мощности, поэтому можно принять k_ПЕР = 1,4)

I_{РАБ МАХ W4} = 1,4 × 165 = 231 А.

Максимальный рабочий ток в линии 10 кВ W6 возникает при номинальных нагрузках трансформаторов Т4, Т5, Т6 с номинальным ВН 10 кВ:

I_{РАБ МАХ W6} = I_НОМТ4 + I_НОМТ5 + IНОМТ6 =

= 630 /(√3×-10) + 2 × (400 /√3 × 10)) = 82,6 А.

Максимальный рабочий ток в линии W5 соответствует режиму передачи по ней наибольшей мощности. Этот режим возникает при отключенном блоке линия — трансформатор W4—Т3 и питании подстанции W4 по линии W5 от шин 10 кВ подстанции № 3. Тогда:

I_{РАБ МАХ W5} = S_H4 /(√3 × U_НОМ) + S_H5 (√3 × U_НОМ) =

= 2700 /(√3 ×10) + 4500 /(√3×10) = 416,1А,

где S_H4 и S_H5

— полная максимальная мощность нагрузок Н4 и Н5 соответственно.

Площадь поперечного сечения проводов для линий электропередачи определяется по допустимым длительным токам. В соответствии с требованиями ПУЭ можно выбрать для линий 35 кВ W1 и W2 провод АС-185, линии W3 — АС-95, линии W4 — АС-70, для линий 10 кВ W5 — АС-150 и W6 (учитывая большую протяженность) — АС-70.

Для участков W7 и W8 магистральной линии 10 кВ также применяется провод АС-70.

3.3. Токи короткого замыкания

Необходимо определить действующие значения токов КЗ во всех местах (по схеме) установки защит (местах контроля тока защитами) в максимальном и минимальном режимах работы электрической системы при повреждениях в расчетных точках. За расчетные точки принимаются шины всех подстанций, места присоединений трансформаторов Т4, Т5, Т6 к магистральной линии и зажимы обмоток 0,4 кВ этих трансформаторов. Схема замещения, соответствующая исходной конфигурации рассматриваемой электрической сети, показана на рис. 3.2.

3.3.1. Параметры схемы замещения

Параметры всех элементов схемы замещения приводятся к стороне 10 кВ.

Сопротивления линий электропередачи определяются по значениям удельных сопротивлений проводов и протяженности линий.

Так, активное сопротивление линии W1 35 кВ, приведенное к стороне 10 кВ:

Здесь r_{УД W1} и l_W1 — удельное активное сопротивление линии W1 и ее протяженность соответственно; U_{НОМ Б} и U_{HOM W1} — значения номинальных напряжений базисной ступени и линии W1 (U_{НОМ Б} = 10 кВ; U_{НОМ W1} = 35 кВ).

Значение r_{УД W1} = 0,16 Ом/км определяется по справочной таблице 7.35 [10] для провода АС-185.

При заданной протяженности линии l_W1 = 8 км будем иметь:

Индуктивное сопротивление этой линии:

Здесь x_{УД W1} = 0,4 Ом/км — среднее значение удельного индуктивного сопротивления линии по справочной таблице 7.41 [10]. Это значение может быть использовано и для других линий.

Активное и индуктивное сопротивления линии 10 кВ W5 определяются так:

r_W5 = r_{УД W5} × l_W5; x_W5 = x_{УД W5} × l_W5,

где r_{УД W5} и x_{УД W5} — значения удельного активного и индуктивного сопротивлений линии W5 соответственно.

По справочным таблицам [10] для провода АС-150:

r_УД

_W5 = 0,2 Ом/км; x_{УД W5} = 0,4 Ом/км.

Тогда: r_W5 = 0,2 × 4 = 0,8 Ом; x_W5 = 0,4 × 4 = 1,6 Ом.

Значения сопротивлений всех других линий определяются аналогично и приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Сопротивления трансформаторов определяются по их паспортным данным.

Активное сопротивление трансформатора Т1, приведенное к базисной стороне 10 кВ, определяется так:

где P_{K T1} — мощность короткого замыкания трансформатора Т1.

Индуктивное сопротивление этого трансформатора, приведенное к базисной стороне 10 кВ, равно:

где U_{K T1} % — напряжение КЗ трансформатора Т1 в процентах от номинального.

Используя справочные данные для трансформатора P_{K T1} = 65 кВт и U_{K T1} % = 7,5 [10], получим:

Значения сопротивлений всех трансформаторов, определенные аналогично, приведены в табл. 3.5.

Внутреннее сопротивление эквивалентного источника питания (энергосистемы) определяется так:

Таблица 3.5

В исходных данных задано только одно значение мощности КЗ на шинах подстанции № 1, поэтому можно считать внутреннее сопротивление энергосистемы постоянной величиной.

3.3.2. Расчет токов короткого замыкания