Расчет токов короткого замыкания
Расчетная схема замещения для определения токов КЗ в линии W1 в максимальном режиме энергосистемы показана на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Расчетная схема замещения для определения токов КЗ в
линии W1.
Схема соответствует конфигурации сети, когда питание подстанции №2 осуществляется по линии W1. При этом линия W2отключена выключателями Q3, Q4, и устройство автоматического включения резервного питания включает секционный выключатель Q11.
Значения максимальных токов в начале линии W1 при трехфазных КЗ в разных точках определяются следующим образом:
Минимальные аварийные токи в месте установки защиты в начале линии W1возникают при двухфазных КЗ в контролируемой сети в минимальном режиме работы энергосистемы. Расчетная схема соответствует конфигурации сети, представленной на рис. 1.3.
Ток двухфазного КЗ составляет √3/2 тока трехфазного КЗ. Тогда минимальные токи в начале линии W1 при КЗ в точках К1, К3, К2, К4 будут составлять:
Расчетная схема замещения для определения токов КЗ в линии W2 в максимальном режиме энергосистемы показана на рис. 1.4.
Рис. 1.4. Расчетная схема замещения для определения токов КЗ в
линии W2.
Схема соответствует конфигурации сети, когда питание подстанций
№2 и №3 осуществляется по линии W2. При этом линия W1 отключена
выключателями Q1,Q2, а устройство АВР включает секционный выключатель Q11.
Значения максимальных токов в начале линии W2 при трехфазных КЗ в разных точках определяются следующим образом:
Минимальные токи в начале линии W2 при КЗ в точках К1, К2, К3, К5, определенные по расчетной схеме рис.1.4, будут составлять:
Токи, возникающие при КЗ в местах установки других защит, определяются по аналогичной методике.
Линия W3 35 кВ может использоваться для передачи электрической энергии в двух направлениях. Поэтому на ней должны быть установлены токовые направленные защиты со стороны подстанции №2 и подстанции №3.
Максимальные и минимальные токи КЗ, протекающие в линии W3 в месте установки защиты на ПС№2, определяются в соответствии с конфигурацией сети по рис. 1.4. При этом линия W1 отключена и питание подстанций №2 и №3 осуществляется по линии W2. Для расчета защиты линии W3 на подстанции №2 следует учитывать короткие замыкания в точках К2, К3, К4.
Максимальные и минимальные токи КЗ, протекающие в линии W3 в месте установки защиты на ПС№3, определяются в соответствии с конфигурацией сети по рис. 1.3. При этом линия W2 отключена и питание подстанций №2 и №3 осуществляется по линии W1. Для расчета данной защиты следует учитывать короткие замыкания в точках К3, К2, К5.
Для определения максимальных токов КЗ, протекающих в месте защиты трансформатора Т1, выбираем расчетную схему в соответствии с конфигурацией сети по рис.1.4, при которой питание ПС2 осуществляется по линии W2. При этом следует учитывать короткие замыкания в точках К2 и К5.
Минимальные токи КЗ, протекающие в месте защиты трансформатора Т1 при замыканиях в точках К2 и К5, определяются в соответствии с конфигурацией сети по рис. 1.3, при которой питание ПС2 осуществляется по линии W1.
Для определения максимальных токов КЗ, протекающих в месте защиты трансформатора Т2, выбираем расчетную схему в соответствии с конфигурацией сети по рис.1.3, при которой питание ПС3 осуществляется по линии W1. При этом следует учитывать короткие замыкания в точках К3 и К4.
Минимальные токи КЗ, протекающие в месте защиты трансформатора Т2 при замыканиях в точках К3 и К4, определяются в соответствии с конфигурацией сети по рис. 1.4, при которой питание ПС3 осуществляется по линии W2.
Расчетная схема замещения для определения максимальных токов КЗ в начале линии W4 (место установки защиты) соответствует конфигурации сети по рис. 1.4, когда питание ПС №2 осуществляется по линии W2.
Значения максимальных токов в начале линии W4 в разных точках определяются следующим образом:
Расчетная схема замещения для определения минимальных токов КЗ в начале линии W4 соответствует конфигурации сети по рис. 1.3, при этом питание ПС №2 осуществляется по линии W1.
Значения минимальных токов в начале линии W4 при КЗ в разных точках определяются следующим образом:
Обмотки 0,4 кВ трансформаторов Т3, Т4 работают в трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью. В этой сети возможны еще и однофазные короткие замыкания. Для трансформаторов со схемой соединения обмоток Y/Y0 значение тока в месте однофазного КЗ за трансформатором значительно меньше, чем значение тока трехфазного КЗ в этой же точке. Это объясняется тем, что при однофазном КЗ составляющие тока нулевой последовательности проходят только по обмоткам НН и не могут проходить по обмоткам ВН. Таким образом ток однофазного КЗ, проходящий по вторичной обмотке НН, не полностью трансформируется в первичную обмотку ВН, и в результате неполной компенсации магнитодвижущих сил в трансформаторе появляются дополнительные магнитные потоки, что приводит к значительному увеличению сопротивления трансформаторов с соединением обмоток Y/Y0 при однофазном КЗ по сравнению с сопротивлением при трехфазном КЗ, а также по сравнению с сопротивлением такого же трансформатора при однофазном КЗ, но со схемой соединения обмоток Δ/Y0.
Для практических расчетов значение тока однофазного металлического КЗ за трансформатором со схемой Y/Y0 в амперах находится по выражению:
(1.10)
Где - фазное напряжение для сети 0,4 кВ; - полное сопротивление петли фаза-нуль от трансформатора до точки КЗ, мОм;
- полное сопротивление трансформатора с соединением обмоток Δ/Y0 при однофазном КЗ на стороне 0,4 кВ, отнесенное к этому напряжению, мОм.
Значения сопротивления для стандартных трансформаторов приведены в Приложении 3. Для трансформатора Т3 и Т4 в соответствии с таблицей П3.1 эти сопротивления будут иметь значения:
Примем так как КЗ непосредственно на шинах 0,4 кВ. Тогда для трансформаторов Т3 и Т4 токи на стороне 0,4 кВ при однофазном КЗ на стороне НН будут иметь следующие значения:
Ток в линии W4 на стороне 10 кВ при однофазном замыкании за трансформатором Т3 в точке К7 в поврежденной фазе составляет:
а в неповрежденных фазах:
Ток в линии W4 на стороне 10 кВ при однофазном замыкании за трансформатором Т4 в точке К9 в поврежденной фазе составляет:
а в неповрежденных фазах:
Значения всех вычисленных токов приведены в таблице 1.6.
Таблица 1.6
Место контроля тока КЗ (место установки защиты)
| Номер
расчетной
точки
| Максимальный ток КЗ
| Минимальный ток КЗ
| Мини-
мальный
ток КЗ
кА
| Схема за-
мещения
| Значение
тока КЗ,
кА
| Схема за-
мещения
| Значение
тока КЗ,
кА
|
Линия W1
| К1
| Рис. 1.3
| 20.895
| Рис. 1.3
| 18.095
|
| К3
| Рис. 1.3
| 8.098
| Рис. 1.3
| 7.013
|
| К4
| Рис. 1.3
| 6.2
| Рис. 1.3
| 5.37
|
| К2
| Рис. 1.3
| 2.998
| Рис. 1.3
| 2.596
|
|
Линия W2
| К1
| Рис. 1.4
| 20.895
| Рис. 1.4
| 18.095
|
| К2
| Рис. 1.4
| 8.618
| Рис. 1.4
| 7.464
|
| К3
| Рис. 1.4
| 6.507
| Рис. 1.4
| 5.636
|
| К5
| Рис. 1.4
| 3.834
| Рис. 1.4
| 3.32
|
| Линия W3
(подстанция
№2)
| К2
| Рис. 1.4
| 8.618
| Рис. 1.4
| 7.464
|
| К3
| Рис. 1.4
| 6.507
| Рис. 1.4
| 5.636
|
| К4
| Рис. 1.4
| 2.775
| Рис. 1.4
| 2.403
|
| Линия W3
(подстанция
№3)
| К3
| Рис. 1.3
| 8.098
| Рис. 1.3
| 7.013
|
| К2
| Рис. 1.3
| 6.2
| Рис. 1.3
| 5.37
|
| К5
| Рис. 1.3
| 3.372
| Рис. 1.3
| 2.92
|
| Трансфор-матор Т1
| К2
| Рис. 1.4
| 8.618
| Рис. 1.3
| 7.464
|
| К5
| Рис. 1.4
| 3.834
| Рис. 1.3
| 3.32
|
| Трансфор-матор Т2
| К3
| Рис. 1.3
| 8.098
| Рис. 1.4
| 7.013
|
| К4
| Рис. 1.3
| 2.998
| Рис. 1.4
| 2.596
|
|
Линия W4
| К5
| Рис. 1.4
| 3.834
| Рис. 1.3
| 3.32
|
| К6
| Рис. 1.4
| 1.104
| Рис. 1.3
| 0.91
|
| К8
| Рис. 1.4
| 0.775
| Рис. 1.3
| 0.648
|
| К7
| Рис. 1.4
| 0.406
| Рис. 1.3
| 0.345
| 0,209
| К9
| Рис. 1.4
| 0.265
| Рис. 1.3
| 0.227
| 0,312
|
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения.− 4-е изд.− М.: Высшая школа, 2006.
2. Шабад М.А. Защита трансформаторов распределительных сетей.− Л.: Энергоиздат, 1981.
3. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей.− 4-е изд.− СПб.: ПЭИПК, 2003.
4. Небрат И.Л. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты.− СПб.: ПЭИПК, 1996.
5. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ.− Л.: Энергоатомиздат, 1988.
6. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций.− 4-е изд.− М.:Энергоатомиздат,1989.
Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 751 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 |
|