Релейная защита и автоматика параллельных ЛЭП с двусторонним питанием

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Физика
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    742,83 Кб
  • Опубликовано:
    2016-01-14
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Релейная защита и автоматика параллельных ЛЭП с двусторонним питанием














ПО ТЕМЕ:

«Релейная защита и автоматика параллельных ЛЭП с двусторонним питанием»

электрический сеть автоматика защита

СОДЕРЖАНИЕ

ЗАДАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

.1 Исходные данные для расчета токов КЗ

.2 Выбор сечения и марки проводов ЛЭП

.3 Основные положения методики расчета токов КЗ в целях релейной защиты. Схемы замещения электрической сети прямой и нулевой последовательностей. Расчетные выражения для определения параметров элементов схем замещения, расчет параметров элементов схем замещения

.4 Расчет токов КЗ на ЭВМ: краткое описание программ для расчета токов КЗ, расчетная схема замещения, результаты расчетов

. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛЭП С ДВУХСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ

.1 Анализ особенностей ЛЭП. Требования ПУЭ к выполнению основных и резервных защит ЛЭП. Выбор вариантов выполнения основной и резервной защит, устанавливаемых на параллельных ЛЭП с ответвлениями, одиночной ЛЭП и трансформаторах ответвительной подстанции. Обоснование проектного варианта. Технические данные основной и резервной защит ЛЭП, используемые при проектировании

.2 Проектирование токовых ненаправленных отсечек (ТО) параллельных ЛЭП

.3 Проектирование дистанционных защит параллельных и одиночной ЛЭП

.4 Проектирование токовых защит нулевой последовательности параллельных и одиночной ЛЭП

. АВТОМАТИКА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛЭП С ДВУСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ

.1 Выбор устройств автоматики, устанавливаемых на параллельных ЛЭП с ответвлениями, одиночной ЛЭП и трансформаторах ответвительной подстанции

.2 Расчет допустимости НАПВ для параллельных ЛЭП. Выбор типа АПВ. Расчет параметров срабатывания пусковых и контрольных органов АПВ

.3 Выбор типа фиксирующих приборов для определения места повреждения на параллельных ЛЭП

.4 Автоматика ликвидации асинхронного режима (АЛАР) на параллельных ЛЭП. Выбор типа АЛАР, краткое описание принципа действия

.5 АВР на трансформаторах ответвительной подстанции

.6 АРЧ. Краткое описание

.7 АРКТ на трансформаторах ответвительной подстанции. Краткое описание

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ЗАДАНИЕ

лектрический сеть автоматика защита

. Релейная защита электроэнергетических систем

. Автоматика электроэнергетических систем

Курсовые проекты выполняются в форме комплексного проекта по теме “Релейная защита и автоматика параллельных ЛЭП с двусторонним питанием”, состоящего из двух основных частей: «Релейная защита параллельных линий с двусторонним питанием» и «Автоматика параллельных линий с двусторонним питанием». В расчетно-пояснительной записке результаты выполнения комплексного курсового проекта оформляются в 3-х разделах и приложениях (материалы первого раздела и приложений являются общими для обеих основных частей проекта).

Содержание расчетно-пояснительной записки:

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

.1. Исходные данные для расчета токов КЗ: исходная схема электрической сети, технические данные заданного и выбранного электрооборудования электростанции и подстанций, расчетные режимы.

.2. Выбор сечения и марки проводов ЛЭП. Определение удельных параметров линий электропередачи для заданных типов опор и расположения проводов и тросов.

.3. Основные положения методики расчета токов КЗ в целях релейной защиты. Схемы замещения электрической сети прямой и нулевой последовательности (исходная и расчетная). Расчетные выражения для определения параметров элементов схем замещения, расчет параметров элементов схем замещения.

.4. Расчет токов КЗ на ЭВМ: краткое описание программы для расчета токов КЗ, расчетная схема замещения, результаты расчетов.

. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛЭП С ДВУСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ

.1. Анализ особенностей ЛЭП. Требования ПУЭ к выполнению основных и резервных защит ЛЭП. Выбор вариантов выполнения основной и резервных защит, устанавливаемых на параллельных ЛЭП с ответвлениями, одиночной ЛЭП и трансформаторахответвительной подстанции. Обоснование проектного (принятого) варианта. Технические данные основной и резервной защит ЛЭП, используемые при проектировании.

.2. Проектирование ненаправленных токовых отсечек (ТО) параллельных ЛЭП. Расчет параметров срабатывания ТО. Оценка чувствительности ТО.

.3. Проектирование дистанционных защит (ДЗ) параллельных и одиночной ЛЭП1). Расчет и выбор уставок срабатывания первых, вторых и третьих ступеней ДЗ. Оценка чувствительности вторых и третьих ступеней ДЗ параллельных ЛЭП. Расчет вторичных уставок ступеней ДЗ параллельных ЛЭП. Оценка чувствительности ступеней ДЗ параллельных ЛЭП по току точной работы. Обоснование необходимости применения и расчет блокировки ДЗ при качаниях.

.4. Проектирование токовых защит нулевой последовательности (ТЗНП) параллельных и одиночной ЛЭП1). Расчет и выбор параметров срабатывания первых, вторых, третьих и четвертых ступеней ТЗНП. Оценка чувствительности вторых, третьих и четвертых ступеней ТЗНП параллельных ЛЭП. Расчет вторичныхуставок ТЗНП параллельных ЛЭП.

. АВТОМАТИКА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛЭП С ДВУСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ

.1. Выбор устройств автоматики, устанавливаемых на параллельных ЛЭП с ответвлениями, одиночной ЛЭП и трансформаторахответвительной подстанции.

.2. Расчет допустимости НАПВ для параллельных ЛЭП. Выбор типа АПВ. Расчет параметров срабатывания пусковых и контрольных органов АПВ.

.3. Выбор типа фиксирующих приборов для определения места повреждения на параллельных ЛЭП. Краткое описание принципа действия и алгоритма определения места повреждения. Выбор уставок срабатывания фиксирующих приборов.

.4. Автоматика ликвидации асинхронного режима (АЛАР) на параллельных ЛЭП. Выбор типа АЛАР, краткое описание принципа действия.

.5. АВР на трансформаторах ответвительной подстанции. Расчет параметров срабатывания пусковых органов АВР.

.6. АЧР. Принципиальная схема и краткое описание.

.7. АРКТ на трансформаторах ответвительной подстанции. Краткое описание.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК)

Приложения (протоколы расчета токов КЗ на ЭВМ, примеры расчета токов КЗ «вручную», выбор трансформаторов тока и напряжения для релейной защиты параллельных ЛЭП и другие вспомогательные материалы).

Графическая часть курсовых проектов

Лист 1. Принципиальная схема релейной защиты параллельных ЛЭП (на листе ватмана формата А1- 594х840 мм).

Лист 2. Карта селективности проектируемого участка электрической сети 110 или 220 кВ (на листе миллиметровки формата А2- 594х420 мм).

Лист 3. Принципиальная схема управления выключателя2) и АПВ параллельных ЛЭП. Структурные или принципиальные схемы устройств автоматики: АВР, АЛАР, АЧР, АРКТ3) (на листе ватмана формата А1- 594х840 мм).

Примечания:

. Проектирование защиты одиночной линии выполняется в объеме, необходимом для выбора параметров срабатывания защит параллельных ЛЭП.

. Тип выключателя, устанавливаемого на ЛЭП, задается руководителем.

. Содержание листа 3 в части устройств автоматики задается руководителем

Приложения к заданию:

. Схема участка электрической сети (рис. 1).

. Расчетные режимы систем С1 и С2:- системы С1 и С2 в максимальном режиме;- система С1 в максимальном режиме, система С2 в минимальном режиме.

При выборе расчетных режимов необходимо учитывать также возможные отключения ЛЭП, блока генератор-трансформатор и автотрансформатора связи на электростанции (указанные режимы нумеруются арабскими цифрами после номера режима работы систем).

. Исходные данные (приведены в табл. 1 и 2).

Таблица 1

Мощность КЗ систем C1 и C2

Номинальная мощность генераторов G1 и G2

Номинальная мощность трансформаторов Т1- Т7

S1к макс

S2к макс

P1ном

P2ном

S1ном

S2ном

S3ном

S4(5)ном

S6(7)ном

МВА

МВА

МВт

МВт

МВА

МВА

МВА

МВА

МВА

3900

1600

100

100

125

125

2*63

10

40


Таблица 2

Перетоки мощности по ЛЭП Л1, Л2

Длина линий (ответвления)

S1-2длит

S3длит

S (+)1-2макс

S (-)1-2макс

LЛ1(2)

LЛ3

l1

L2

МВА

МВА

МВА

МВА

км

км

км

км

62

30

124

13

38

35

22

3,8


Таблица 3

Тип опор ЛЭП

Время срабатывания резеврных защит С2 и Т3

Л1-2

Л3

Tc.з. С2

T0c.з. С2

Tc.з. Т3

T0c.з. Т3



с

с

с

с

Рис. 5

Рис. 6

5,3

3,7

4,1

2,7


Сопротивление нулевой последовательности систем С1 и С2 Х0С принять равным 3*Х1С.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ДЗ - дистанционная защита;

МТЗ - максимальная токовая защита;

РНМ - реле направления мощности;

АВР - автоматический ввод резерва;

АПВ - автоматическое повторное включение;

АР - асинхронный режим;

ВН - высшее напряжение;

НН - низшее напряжение;

СН - среднее напряжение;

ВЧ - высокочастотная защита;

АПНУ - автоматическое предотвращение нарушений устойчивости;

АЧР - автоматическая частотная разгрузка;

ДФЗ - дифференциально-фазная защита;

КЗ - короткое замыкание;

ЛЭП - линия электропередачи;

АРКТ - автоматическое регулирование коэффициента трансформации;

НАПВ - несинхронное автоматическое повторное включение;

РЗ - релейная защита;

РПН - регулирование (коэффициента трансформации) под нагрузкой;

ТО - токовая отсечка;

ТЗНП - токовая защита нулевой последовательности;

УРПВ - устройство регулирования под нагрузкой;

УРОВ - устройство резервирования отказа выключателя;

ФИП - фиксирующий прибор;

ЭВМ - электронно-вычислительная машина;

ЧАПВ - частотное автоматическое повторное включение;

АЛАР - автоматика ликвидации асинхронного режима;

АПВОС - автоматическое повторное включение с ожиданием синхронизма;

ТТР - ток точной работы

ВВЕДЕНИЕ

Данная работа состоит из двух взаимосвязанных частей, представляющих собой соответственно курсовые проекты по дисциплинам «Релейная защита ЭЭС» и «Автоматика ЭЭС». Взаимосвязь двух курсовых проектов определяется общим предметом проектирования (защищаемым объектом) - параллельными линиями электропередачи (ЛЭП) с двусторонним питанием, что позволяет комплексно решать задачи разработки системы автоматического управления защищаемым объектом.

В первой части комплексного курсового проекта объектом проектирования является релейная защита параллельных ЛЭП 110 кВ с двусторонним питанием и ответвлениями, и в соответствии с заданием на проектирование решаются следующие задачи:

расчеты токов аварийных режимов для обоснования проектного варианта выполнения основной и резервной защит, выбора параметров срабатывания и оценки эффективности функционирования (чувствительности) резервных защит при внутренних коротких замыканиях (КЗ);

обоснование принципов выполнения, выбор проектного варианта выполнения и аппаратного исполнения основной и резервных защит ЛЭП с двусторонним питанием;

расчеты параметров срабатывания и оценка чувствительности резервных защит линий;

разработка принципиальных схем резервных защит ЛЭП.

В соответствии с заданием на проектирование расчеты релейной защиты выполнены в следующем объеме:

выбор основных и резервных защит, устанавливаемых на параллельных ЛЭП, одиночной ЛЭП и трансформаторах ответвительной подстанции;

проектирование токовых отсечек, дистанционных защит и токовых защит нулевой последовательности параллельных линий.

Для расчетов токов КЗ в проекте определены точные удельные параметры ЛЭП прямой и нулевой последовательности для заданных типов опор и выбранного сечения и типа проводов линий. Расчеты токов КЗ выполнены с применением ЭВМ.

Основная и резервная защиты ЛЭП в соответствии с заданием на проектирование выполнены с применением микропроцессорных защит фирмы «ЭКРА».

Во второй части комплексного проекта объектом проектирования является автоматика указанных выше параллельных ЛЭП и в соответствии с заданием на проектирование решаются следующие задачи:

выбор устройств автоматики на линиях электропередачи;

выбор устройств автоматики на трансформаторах ответвительной подстанции;

выбор вариантов устройств автоматического повторного включения;

расчет уставок устройства автоматического повторного включения с улавливанием синхронизма;

выбор типа фиксирующих приборов для определения места повреждения на параллельных линиях;

рассмотрение принципа действия автоматики ликвидации асинхронного режима;

краткое описание АВР на трансформаторах ответвительной подстанции;

краткое описание АЧР;

краткое описание АРКТ.

Расчетно-пояснительная записка к комплексному курсовому проекту, как уже отмечалось выше, состоит из двух частей.

Первая часть проекта включает:

расчеты токов короткого замыкания;

обоснование проектного варианта выполнения основной и резервной защит ЛЭП 110 кВ;

расчеты параметров срабатывания и оценка чувствительности резервных защит ЛЭП.

Вторая часть проекта состоит из раздела - выбор устройств автоматики.

Расчетно-пояснительная записка содержит также общий библиографический список и 8 приложений.

Графическая часть проекта включает следующие чертежи, выполненные на листах формата А1:

принципиальную схему релейной защиты параллельных ЛЭП;

карту селективности проектируемого участка электрической сети 110 кВ;

принципиальную схему управления выключателем и схему устройства АЛАР.

1. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

1.1 Исходные данные для расчета токов КЗ

Исходная схема электрической сети представлена на рис. 1.1.

Питание рассматриваемых параллельных линий осуществляется с одной стороны от электростанции «А», на которой имеются два блока «генератор-трансформатор» и автотрансформатор связи, через который осуществляется питание от системы С1, с другой стороны от подстанции «Б» через линию Л3 от системы С2. На параллельных ЛЭП Л1 и Л2 есть ответвления к трансформаторной подстанции «В». На подстанции «Б» установлены трехобмоточные трансформаторы, осуществляющие питание шин 38,5 кВ и 10,5 кВ.

На электростанции «А» установлены генераторы мощностью 100 МВт. По [3] (табл. 2.1) выбираем генераторы типа ТВФ-120-2УЗ. В качестве трансформатора Т1 устанавливаем двухобмоточный трансформатор типа ТДЦ-125000/110 и Т2 тоже - ТДЦ-125000/110 ([2], табл. 5.13). Автотрансформаторы связи Т3 по [2] (табл. 5.18) выбираем типа АТДЦТН-63000/220/110 в количестве двух. Выбираем двухобмоточные трансформаторы ответвительной подстанции «В» Т4 и Т5 типа ТДН 10000/110 ([2], табл. 5.13). На подстанции «Б» выбираем [2] (табл. 5.14) трехобмоточные трансформаторы типа ТДТН-40000/110. На электростанции и подстанциях установлены выключатели элегазовые колонковые 3AP1 FG Siemens 145 кВ.

Технические данные электрооборудования станций и подстанций приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Технические данные электрооборудования станций и подстанций

Обозначение

Тип

Наименование параметра

Значение параметра

Размерность

Генератор G1

ТВФ-120-2УЗ

Рном

100

МВт



0,8о.е.





x''d

0,192

о.е.

Генератор G2

ТВФ-120-2УЗ

Рном

100

МВт



0,8о.е.





x''d

0,192

о.е.

Трансформатор Т1

ТДЦ 125000/110

Sном

125

МВА



Uвн

121

кВ



Uнн

10,5

кВ



10,5

%



∆Рк

400

кВт

Трансформатор Т2

ТДЦ 125000/110

Sном

125

МВА



Uвн

121

кВ



Uнн

10,5

кВ



10,5

%



∆Рк

400

кВт

Обозначение

Тип

Наименование параметра

Значение параметра

Размерность

Автотрансформатор Т3

2*АТДЦТН 63000/220/110

Sном

63

МВА



Uвн

230

кВ



Ucн

121

кВ



Uнн

11

кВ



Uкв-с

11

%



Uкв-н

35,7

%



Uкс-н

21,9

%



∆Ркв-с

215

кВт

Трансформаторы Т4, Т5

ТДН 10000/110

Sном

10

МВА



Uвн

115

кВ



Uнн

11

кВ



10,5

%



∆Рк

60

кВт

Трансформаторы  Т6, Т7

ТДТН 40000/110

Sном

40

МВА



Uвн

115

кВ



Ucн

38,5

кВ



Uнн

10,5

кВ



Uкв-с

10,5

%



Uкв-н

17

%



Uкс-н

6

%



∆Рк

200

кВт



Выбор трансформаторов тока для линий производится по условиям длительного режима. Расчетным режимом является режим с отключением одной из параллельных линий. Продолжительный расчетный ток, протекающий по ЛЭП, определяется по выражению:

Коэффициент трансформации ТТ определяется по формуле:

 

где  и  - номинальные первичный и вторичный токи.

Для установки на линиях Л1 и Л2 выбираем ТТ типа ТФЗМ 110-Б-I У1. Продолжительный расчетный ток, протекающий по линии Л1(Л2) по формуле :


Выбор ТТ на линиях Л1 и Л2 сведён в табл. 1.2.

Таблица 1.2 Выбор трансформаторов тока в цепи линий Л1 (Л2)

Расчетные данные

Каталожные данные ТФЗМ 110-Б-I У1

Условия выбора или проверки

Uсети, кВ

110

Uном, кВ

110

Uсети ≤ Uном

325,416400Iпрод.расч ≤ Iном






По формуле  коэффициент трансформации ТТ:

Для установки на линии Л3 выбираем ТТ типа ТФЗМ 110-Б-I У1. По формуле  продолжительный расчетный ток, протекающий по линии Л3:


Выбор ТТ на линии Л3 сведён в табл. 1.3.

Таблица 1.3 Выбор трансформаторов тока в цепи линий Л3

Расчетные данные

Каталожные данные ТФЗМ 110-Б-I У1

Условия выбора или проверки

Uсети, кВ

110

Uном, кВ

110

Uсети ≤ Uном

157,459200Iпрод.расч ≤ Iном






Коэффициент трансформации ТТ по выражению :


В связи с тем, что линии являются транзитными, и для установки приборов АИИСКУЭ, выбираем четырехобмоточные измерительные ТН типа НАМИ-110У1, которые позволяют подключать приборы коммерческого учёта электроэнергии. Коэффициент трансформации ТН определяется по выражению:


где  и  - номинальные первичное и вторичное напряжения.

Выбор измерительных ТН сведён в табл. 1.4.

Таблица 1.4 Выбор трансформаторов напряжения в цепи линий

Расчетные данные

Каталожные данные НАМИ-110У1

Условия выбора

Uсети, кВ

110

Uном, кВ

Uсети ≤ Uном



По формуле  коэффициент трансформации ТН:

Обозначение расчетных режимов приведено в табл. 1.5.

Таблица 1.5. Обозначение расчетных режимов

Обозначение режима

Описание режима

I

системы С1 и С2 в максимальном режиме

1

отключена линия Л1

2

отключена линия Л2

3

отключена линия Л3

4

отключен автотрансформатор Т3

5

отключен блок генератор - трансформатор G2 - Т2

6

отключен выключатель Q21

7

отключен трансформатор Т7

1А(2А)

отключение линии Л1 со стороны электростанции «А» (подстанции «Б»)

2А(2Б)

отключение линии Л2 со стороны электростанции «А» (подстанции «Б»)

отключена линия Л3 со стороны подстанции «Г»

10(20)

отключена и заземлена линия Л1 (Л2)


.2 Выбор сечения и марки проводов ЛЭП

Выбор сечения проводов ЛЭП напряжением 110 кВ производится по нормированным значениям экономической плотности тока.

Суммарное сечение проводов фазы ЛЭП составляет:


где - максимальный длительный ток нормального режима, А;

- нормированная плотность тока, А/мм2.

Ток  по выражению:

для одноцепной ЛЭП:


для двухцепной ЛЭП:


где- переток мощности по ЛЭП в длительном режиме, МВА.

Сечения, полученные по формуле , округляются до ближайших стандартных значений.

Выбранные сечения проводов должны быть проверены по нагреву в послеаварийном режиме работы по выражению:

,

где- допустимые длительные токи для неизолированных проводов марок АС, - ток в послеаварийном режиме.

При выборе сечений проводов также следует учитывать, что минимально допустимое по условиям короны сечение для ВЛ 110 кВ являются равно 70 мм2.

Для двухцепной ЛЭП Л1-Л2 максимальный длительный ток нормального режима по выражению  равен:


Тогда сечение провода фазы:


Выбираем провод марки АС-185/29. Допустимый длительный ток для провода данного сечения равен 510 (А) ([2], табл. 3.15). При отключении одной из параллельных ЛЭП ток в оставшейся в работе линии составит

.

Тогда

,

т.е. выполняется условие , и выбранное сечение проходит по нагреву.

Тип и сечение проводов линий ответвления выбираем такими же, как и для двухцепной линии.

Для одноцепной ЛЭП Л3 максимальный длительный ток нормального режима по выражению  равен:


Тогда сечение провода фазы:


Выбираем провод марки АС-185/29. Допустимый длительный ток для провода данного сечения равен 510 (А) ([2], табл. 3.15).

Тогда

,

т.е. выполняется условие , и выбранное сечение проходит по нагреву.

Удельные параметры ЛЭП для заданных типов опор и расположения проводов и тросов определяются по методике, изложенной в [5]. Расчет приведен в приложении 1. Результаты расчета сведены в табл. 1.6.

Таблица 1.6. Удельные параметры ЛЭП

Обозначение ЛЭП

Марка и сечение проводов

Число цепей

Активное сопротив- ление, Ом/км

Индуктивное сопротив-ление одной цепи, Ом/км

Длина,км











Линии Л1, Л2,

АС-185/29

2

0,159



0,427

1,089

0,658

38

69,58

Ответвления

АС-185/29

2

0,159



0,427

1,089

0,658

3,8

69,58

Линия Л3

АС-185/29

1

0,159



0,416

1,116

-

35

69,08


.3 Основные положения методики расчета токов КЗ в целях релейной защиты. Схемы замещения электрической сети прямой и нулевой последовательностей. Расчетные выражения для определения параметров элементов схем замещения, расчет параметров элементов схем замещения

Расчеты токов короткого замыкания (КЗ) в целях релейной защиты выполнены с применением метода симметричных составляющих. Для расчетов токов КЗ по методу симметричных составляющих составляются схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей. В данном курсовом проекте при определении параметров элементов схем замещения принимаются следующие основные допущения:

) не учитываются углы сдвига между фазами ЭДС источников электроэнергии;

) не учитываются емкостные сопротивления ЛЭП;

) не учитываются активные сопротивления элементов;

) сопротивления прямой и обратной последовательности для всех элементов электрической сети принимаются одинаковыми;

) КЗ считаются металлическими;

) не учитывается нагрузка в схеме прямой последовательности;

) расчет ведется для начального момента времени возникновения КЗ;

) сопротивления ЛЭП принимаются сосредоточенными;

) не учитываются изменения сопротивления трансформаторов с РПН при регулировании коэффициента трансформации.

С учетом п.п. 4 конфигурация и сопротивления элементов схем прямой и обратной последовательностей одинаковы, поэтому составление отдельной схемы обратной последовательности не требуется.

Расчетная схема электрической сети приведена на рис. 1.2.

Рис. 1.2 Расчетная схема электрической сети

Расчетные выражения для определения параметров элементов схемы замещения прямой последовательности приведены в табл. 1.7.

Таблица 1.7 Расчетные выражения для определения параметров элементов схемы замещения прямой последовательности

Элемент

Расчетное выражение

№ РВ

Размерность

Генератор

о.е.




кВ




Ом



Система

кВ




Ом



Двухобмоточный трансформатор

Ом



Трехобмоточный трансформатор и автотрансформатор

 Ом




Ом




Ом



ЛЭП   

Ом




Расчет параметров элементов схемы замещения прямой последовательности сведен в табл. 1.8. При расчете принимаем базисное напряжение равным 115 кВ. Схема замещения прямой последовательности приведена на рис. 1.3.

Таблица 1.8 Расчет параметров элементов схемы замещения прямой последовательности

Обозна-чение

Расчетное выражение

Расчет

Результат

Размерность

С1, С2

66,395кВ





3,391Ом




Обозна-чение

Расчетное выражение

Расчет

Результат

Размер-ность


8,266Ом




G1

1,115о.е.





74,031кВ





34,3Ом




G2

1,115о.е.





74,031кВ





34,3Ом




Т3,T3’

26,028Ом





0Ом





48,91Ом




Т1

11,104Ом




Т2

11,104Ом





Рис. 1.3 Схема замещения прямой последовательности

Расчетные выражения для определения параметров элементов схемы замещения нулевой последовательности приведены в табл. 1.9.

Таблица 1.9 Расчетные выражения для определения параметров элементов схемы замещения нулевой последовательности

Элемент

Расчетное выражение

№ РВ

Размерность

Система

Ом



ЛЭП

Ом




Ом




Ом




Ом




Расчет параметров элементов схемы замещения нулевой последовательности сведен в табл. 1.10. Схема замещения нулевой последовательности приведена на рис. 1.4.

Таблица 1.10 Расчет параметров элементов схемы замещения прямой последовательности

Обозна-чение

Расчетное выражение

Расчет

Результат

Размер-ность

С1, С2

10,173Ом





24,798Ом




Л1, Л2

8,778Ом





23,958Ом





5,28Ом





14,476Ом





7,174Ом





17,424Ом





3,84Ом





10,528Ом




Отпайка

1,516Ом





4,138Ом





0,912Ом





2,5Ом




Л3

13,825Ом





39,06Ом





Рис. 1.4 Схема замещения нулевой последовательности

1.4 Расчет токов КЗ на ЭВМ: краткое описание программ для расчета токов КЗ, расчетная схема замещения, результаты расчетов

Расчеты токов КЗ, необходимых для выбора уставок и оценки чувствительности резервных защит линий, выполнены на ЭВМ с применением программы «TKZ-200».

Программа позволяет определять:

значение тока в месте короткого замыкания;

значение тока в отдельных элементах схемы, включая выключатели;

значение напряжения в узлах системы;

эквивалентную ЭДС и эквивалентное сопротивление прямой и нулевой последовательности для места КЗ.

Программа позволяет производить расчеты:

в действительных величинах;

в величинах, приведенных к одной ступени напряжения.

Рассчитываемые параметры могут быть представлены:

в виде модулей фазных токов и напряжений при 3-фазных КЗ, модулей токов поврежденных фаз при 2-фазных КЗ и модулей токов 3I0 и напряжений 3U0 при КЗ на землю;

модулей симметричных составляющих прямой, обратной и нулевой последовательностей.

Основные допущения, используемые при расчете:

не учитываются углы сдвига между ЭДС;

не учитываются емкостные проводимости линий электропередачи;

не учитываются активные сопротивления элементов;

не учитывается нагрузка в схеме замещения прямой последовательности;

сопротивления элементов сети прямой и обратной последовательности приняты одинаковыми;

короткие замыкания считаются металлическими;

сопротивления линий электропередачи принимаются сосредоточенными;

расчет ведется для начального момента времени возникновения КЗ.

Расчетная схема электрической сети 110 кВ, приведенная к машинному виду, дана на рис. 1.5.

Рис. 1.5 Схема для расчета токов короткого замыкания на ЭВМ по программе TKZ-200

При расчетах токов КЗ учитывались режимы, связанные с отключениями элементов электрической сети. Расчетные режимы, учитываемые при проектировании защит ЛЭП Л1 и Л2, приведены в табл. 1.5.

Параметры элементов и топология расчетной схемы электрической сети, определенные на ЭВМ, приведены в прил. 2. Протокол расчёта параметров элементов схем замещения прямой и нулевой последовательности с помощью программы «ТКZ - 200» дан в прил. 3.

Значения токов КЗ, необходимых для выбора уставок и оценки чувствительности ненаправленных токовых отсечек, дистанционных защит от междуфазных КЗ и токовых защит нулевой последовательности от КЗ на землю, приведены соответственно в подразделах 2.1, 2.2 и 2.3 настоящего курсового проекта.

Пример расчета токов КЗ «вручную» для ТО приведен в приложении 4.

2. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛЭП С ДВУХСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ

2.1 Анализ особенностей ЛЭП. Требования ПУЭ к выполнению основных и резервных защит ЛЭП. Выбор вариантов выполнения основной и резервной защит, устанавливаемых на параллельных ЛЭП с ответвлениями, одиночной ЛЭП и трансформаторах ответвительной подстанции. Обоснование проектного варианта. Технические данные основной и резервной защит ЛЭП, используемые при проектировании

При проектировании релейной защиты и автоматики линий Л1 и Л2 учитываются следующие особенности:

) электрическая сеть 110 кВ работает с эффективно заземленной нейтралью;

) питание электрической сети двустороннее;

) питание со стороны потребителей на подстанции “Б” и подстанции “В” отсутствует;

) блочный трансформатор Т1 и автотрансформаторы на ЭС «А» работают с постоянно заземленной нейтралью; на ПС «Б» заземлена нейтраль одного из двух трансформаторов Т6, Т7;

) подстанция “В” запитывается ответвлением от параллельных линий Л1 и Л2 по линии длиной 3,8 км. На подстанции установлены два двухобмоточных трансформатора Т4 и Т5 мощностью 16 МВА, работающие с изолированной нейтралью.

) трансформаторы Т4 и Т5, а также трансформаторы Т6 и Т7 со стороны НН работают раздельно;

) трансформаторы Т6 и Т7 со стороны СН работают на общие шины.

Для линий в сетях 110-500 кВ с эффективно заземленной нейтралью должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных замыканий и от замыканий на землю. Для линий напряжением 110-220 кВ вопрос о типе основной защиты, в том числе о необходимости применения защиты, действующей без замедления при КЗ в любой точке защищаемого участка, должен решаться в первую очередь с учетом требования сохранения устойчивости работы энергосистемы. При этом, если по расчетам устойчивости работы энергосистемы не предъявляются другие, более жесткие требования, может быть принято, что указанное требование удовлетворяется, если при трехфазных КЗ остаточное напряжение на шинах электростанций и подстанций не ниже  [4].

Протокол расчета остаточных напряжений приведен в прил. 5.

Значения остаточных напряжений сведены в табл. 2.1.

Рис. 2.1 Поясняющая схема к расчету остаточных напряжений электрической сети 110 кВ

Таблица 2.1 Остаточные напряжения электрической сети 110 кВ

Место и вид КЗ

Режим

UОСТ, кВ

Примечание

I-2АНа подстанции «Б»36,49< 38,1 кВ





I-2БНа электростанции «А»44,8>38,1 кВ






Помимо этого рассматриваемые параллельные ЛЭП являются ответственной частью электрической сети, т.к. имеют двухсторонние питание и являются единственной связью ЭС «А» с системой С2 и с нагрузкой ПС «В» и «Б». В связи с этим требуется установка основной защиты, действующей без выдержки времени при КЗ в любой точке защищаемого объекта.

На одиночной линии Л3, согласно [4], имеющей питание с двух сторон, от многофазных замыканий должна быть применена дистанционная защита (преимущественно трехступенчатая), используемая в качестве основной. В качестве дополнительной защиты рекомендуется использовать токовую отсечку без выдержки времени. В отдельных случаях допускается использовать токовую отсечку для действия при ошибочном включении на трехфазную закоротку в месте установки защиты, когда токовая отсечка, выполненная для действия в других режимах, не удовлетворяет требованию чувствительности. От замыканий на землю должна быть предусмотрена, как правило, ступенчатая токовая направленная или ненаправленная защита нулевой последовательности.

На параллельных линиях Л1-Л2, имеющих питание с двух сторон могут быть использованы те же защиты, что и на соответствующих одиночных линиях.

В качестве основной защиты требуется установить защиту, которая при всех коротких замыканиях в любой точке защищаемой линии работает без выдержки времени. Такие функции может выполнить защита абсолютной селективности.

В качестве основной быстродействующей защиты могут быть приняты следующие типы защит:

продольная дифференциальная токовая защита, устанавливаемая по концам защищаемых линий;

дифференциально-фазная защита ЛЭП;

защиты с использованием высокочастотной блокировки дистанционной защиты и токовой защиты нулевой последовательности.

Согласно [4], резервная защита объекта должна реализовываться отдельным терминалом, независимым по токовым цепям и цепям напряжения.

В соответствии с вышеприведенными требованиями, для параллельных линий Л1 и Л2 в качестве основной от всех видов КЗ используется продольная дифференциальная токовая защита ШЭ2607 091, которая обеспечивает охват всего защищаемого объекта, обладает высоким быстродействием и чувствительностью.

Недостатком высокочастотной дифференциально-фазной (вариант 2) и направленной защиты с ВЧ-блокировкой (вариант 3) является наличие пусковых и измерительных органов, реагирующих на напряжение, что может привести к необходимости вывода защиты из работы или отказу защиты при неисправностях в цепях ТН. Вариант с применением продольной дифференциальной токовой защиты указанного недостатка не имеет.

Продольная дифференциальная токовая защита может быть применена на линиях, оборудованных оптоволоконными каналами связи ограниченной длины (до 90 км). Учитывая наличие на параллельных ЛЭП оптоволоконного канала связи и длину защищаемых линий (38 км), в качестве проектного варианта выполнения основной защиты параллельных ЛЭП 1 и 2 принят вариант - продольная дифференциальная токовая защита.

На одиночной ЛЭП 3 также применяется продольная дифференциальная токовая защита.

В качестве резервной используется шкаф ШЭ2607 016. От междуфазных КЗ используется трехступенчатая дистанционная защита, а от КЗ на землю - четырехступенчатая токовая защита нулевой последовательности. В качестве дополнительной защиты для устранения “мертвой зоны” дистанционной защиты, применяется токовая отсечка.

В соответствии с [4] на трансформаторах предусматриваются устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

многофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах;

однофазных замыканий в обмотках и на выводах;

витковых замыканиях в обмотках;

токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ;

токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;

понижения уровня масла.

На трансформаторах подстанции «Б» устанавливаются следующие защиты:

. Основные защиты:

от многофазных КЗ в обмотках и на выводах - продольная дифференциальная токовая. Защита может срабатывать только при КЗ в зоне, ограниченной местами установки трансформаторов тока, и выполняется без выдержки времени, действует на отключение выключателя 35 кВ и 10 кВ;

от всех видов повреждений внутри кожуха трансформатора, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла - газовая защита (РГП-50). Газовая защита действует на сигнал при слабом газообразовании или понижения уровня масла и на отключение выключателя 35 кВ и 10 кВ, при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла;

. Резервные защиты:

максимальные токовые защиты (МТЗ), устанавливаемые на всех трех сторонах трансформаторов (ВН, СН и НН). МТЗ на сторонах СН и НН предназначены для действия при КЗ на шинах соответствующих напряжений и в качестве резервных - при КЗ на отходящих от этих шин присоединениях в случае отказа их защит. МТЗ на стороне ВН осуществляет функцию ближнего резервирования по отношению к основной защите трансформатора и функцию дальнего резервирования по отношению к защитам, устанавливаемым на сторонах СН и НН, в случае их отказа срабатывания;

МТЗ от перегрузок с действием на сигнал, устанавливаемые на сторонах ВН трансформаторов.

Для трансформаторов ответвления согласно [4] предусматриваются следующие виды защит:

продольная дифференциальная токовая защита от повреждений на выводах и от внутренних КЗ;

газовая защита от повреждений внутри бака трансформатора и отсека РПН, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла. Газовая защита должна действовать на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла;

МТЗ с комбинированным пуском по напряжению от внешнего многофазного КЗ;

МТЗ от токов, обусловленных перегрузкой, с действием на сигнал.

Для автотрансформатора связи согласно [4] предусматриваются следующие защиты:

продольная дифференциальная токовая защита от повреждений на выводах и от внутренних КЗ;

газовая защита от повреждений внутри бака трансформатора и отсека РПН, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла. Газовая защита должна действовать на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла;

двухступенчатая ДЗ от многофазных КЗ;

МТЗ с комбинированным пуском по напряжению от многофазных КЗ на стороне НН;

ТЗНП от замыканий на землю на сторонах ВН и СН;

защита от неполнофазного режима;

Описание и основные технические данные панели основной продольно-дифференцильной токовой защиты линии типа ШЭ2607 091.

Шкаф типа ШЭ2607 091 является полукомплектом дифференциальной токовой продольной защиты линии (ДЗЛ) с использованием цифровых каналов связи (КС), Предназначен для использования в качестве основной защиты линий электропередачи напряжением 110-220 кВ.

Применяется в качестве дифференциальной защиты линии с использованием цифровых каналов связи.

Полукомплект включает в себя систему дистанционного приёма и передачи команд. Дополнительно, с целью резервирования ДЗЛ при потере цифровых КС полукомплект содержит трехступенчатую дистанционную защиту (ДЗ) от междуфазных и одну ступень от однофазных КЗ на землю, четырехступенчатую токовую направленную защиту нулевой последовательности (ТНЗНП) с дополнительными возможностями ускорения действия этих защит от оперативных переключателей и сигналов ВЧТО, а также токовую отсечку (ТО), УРОВ и автоматику разгрузки при перегрузке по току (АРПТ).

Продольная ДЗЛ состоит из двух полукомплектов, установленных на разных концах защищаемой ВЛ и соединенных цифровыми каналами связи. В терминалах, установленных на разных концах ВЛ осуществляется синхронизация моментов взятия цифровых отсчетов аналоговых сигналов (прежде всего фазных токов) и синхронизация цифровой обработки сигналов. В результате терминалы разных полукомплектов, при наличии каналов связи, представляют собой одно устройство с единой системой векторов сигналов. Точность синхронизации положения векторов в устройствах на разных концах линии определяется разностью времени передачи данных по каналу связи в прямом и обратном направлениях.

Определение времени задержки передачи данных по каналу связи в процессе работы осуществляется автоматически. Предусмотрен вариант выполнения терминала с двумя комплектами трёхфазных цепей тока, предназначенными для использования в полуторной первичной схеме подстанции. При наличии на линии ответвления с трансформаторами используется дополнительный комплект измерительных органов, состоящих из трёх реле междуфазного сопротивления и реле направления мощности нулевой последовательности, отстроенного от броска токов намагничивания трансформаторов. В устройстве реализована система передачи и приёма команд между полукомплектами. Четыре из них использованы для ускорения дистанционной и токовой защиты, для передачи сигналов УРОВ и телеотключения. Дополнительная передача и приём 16 команд позволяет использовать их для обмена сигналами между любыми внешними устройствами, например, для телеуправления выключателями или для обмена внутренними для терминала логическими сигналами, общими для полукомплектов защиты.

Для протяжённых воздушных и кабельных линий со значительным емкостным током предусмотрено выравнивание токов по концам линии при внешних повреждениях (компенсация ёмкостного тока), что позволяет не учитывать зарядный ток линии при расчёте уставок по току срабатывания.

Комплект ступенчатых защит предусмотрен для обеспечения функции защиты линии при неисправностях в канале связи. Ступенчатые защиты имеют возможность ускорения соответствующих ступеней путём передачи и приёма команд по своему цифровому каналу связи или от внешней аппаратуры передачи команд противоаварийной автоматики. В этом случае, действуя на отключение параллельно с ДЗЛ, дистанционная и токовая защиты могут использоваться как вторая основная защита на альтернативном принципе действия с общим каналом или с резервными каналами связи.

Для двухтерминального применения каналы могут дублироваться по разным трассам прокладки оптического кабеля или на каналах разного типа. Это повышает надёжность передачи команд.

Таблица 2.2 Основные технические данные шкафа ШЭ2607 091

 Номинальный переменный ток IНОМ , А

1 или 5

Номинальное междуфазное напряжение переменного тока Uном, В

100

Номинальное напряжение оперативного постоянного или выпрямленного тока Uпит, В

220 или 110

Номинальная частота fном, Гц

50


Описание и основные технические данные панели резервных защит шкафа ШЭ2607 016:

Шкаф типа ШЭ2607 016 предназначен для защиты линии 110-220 кВ и управления выключателем как с трехфазным, так и пофазным приводом. Шкаф содержит трехступенчатую дистанционную защиту (ДЗ), четырехступенчатую токовую направленную защиту нулевой последовательности (ТНЗНП), токовую отсечку (ТО), автоматику разгрузки при перегрузке по току (АРПТ), а также автоматику управления выключателем (АУВ) и устройство резервирования отказов выключателя (УРОВ).

Автоматика управления выключателем формирует сигналы на включение и отключение выключателя по командам, приходящим от защит и устройств, телемеханики или ключа дистанционного управления.

Аппаратно указанные выше функции реализованы на базе микропроцессорного терминала БЭ2704 016.

Таблица 2.3 Основные технические данные панели резервных защит шкафа ШЭ2607 16

Номинальный переменный ток IНОМ , А

1 или 5

Номинальное междуфазное напряжение переменного тока Uном, В

100

Номинальное напряжение оперативного постоянного или выпрямленного тока Uпит, В

220 или 110

Номинальная частота fном, Гц

50


.2 Проектирование токовых ненаправленных отсечек (ТО) параллельных ЛЭП

Ненаправленная ТО предназначена как дополнительная защита для работы в «мертвой зоне» ДЗ.

Поясняющая схема с указанием точек КЗ, необходимых для расчёта ненаправленных ТО показана на рис. 2.2, где , ,  и  - это первичные токи, протекающие через места установки защит 1, 3, 5 и 6 соответственно; точки K7, K8, K11 и K12 соответствуют КЗ в местах установки защит (для оценки чувствительности).

Рис.2.2 Поясняющая схема для расчета ненаправленных ТО ЛЭП

Методика расчета ненаправленной ТО приведена в табл. 2.4.

Таблица 2.4 Обоснование выбора уставок ненаправленной ТО

Параметр срабатывания

Задаваемая функция

Расчетное условие (РУ)

Расчетные выражения (РВ)

Примечание

IСЗ

Несрабатывание при внешних КЗ

1. Отстройка от максимального тока через защиту при КЗ на шинах противоположной подстанции.

 




2. Отстройка от максимального тока через защиту при КЗ на шинах подстанции, где установлена защита.





3. Отстройка от максимального тока через защиту, при КЗ на шинах НН трансформатора ответвительной подстанции.




Несрабатывание в режимах без КЗ

4. Отстройка от максимального тока качаний.

 



Токи, необходимые для проектирования ТО, приведены в табл. 2.5.

Таблица 2.5 Токи КЗ и качаний для проектирования ТО

Обозначение тока на рис. 2.2

Обозначение режима в табл. 1.5

Вид и место КЗ на рис. 2.2

Узел на рис. 1.5

Обозначение тока по протоколу

Значение тока, кА

Прим.

I-2252,717Для IСЗ1-4







I-261,689Для IСЗ1-4







I-1Б

220,4449Для IСЗ1(2)





I-1А

220,43Для IСЗ3(4)





I402,175Для IСЗ1-4







I252,891Для IСЗ5-6







I-1Б

118,908Для КЧ1(2)





I-1А

235,608Для КЧ3(4)





I

383,948Для КЧ5





I398,032Для КЧ6







I-2--2,798Для IСЗ1-4







I--3,356Для IСЗ5-6







I

118,285Для КЧ1(2)





I

234,865Для КЧ3(4)






Расчет уставок токовых отсечек защит 1(2) и 3(4) параллельных линий Л1 и Л2, а также защиты 5 линии Л3 приведен в табл. 2.6.

Таблица 2.6 Расчет параметров срабатывания ненаправленной ТО

Номер защиты

Пара-метр сраба-тывания

Расчетное условие

Режим, вид, место КЗ

Расчетное выражение

Расчет

Прин. значение

1 (2)

IСЗ1(2)

1

I-2, 3,532 кА






2

I-2,






3

I-1Б,






4

I-2



3 (4)

IСЗ3(4)

2

I-2, 3,532 кА






1

I-2,






3

I-1А,






4

I-2



5

IСЗ5

1

I, 4,027 кА






2

I,






4

I



6

IСЗ6

2

I, 4,027 кА






1

I,






4

I




Согласно [4] чувствительность защиты определяется в режиме трехфазного КЗ вблизи места установки защиты в самых благоприятных условиях. Если защита окажется не чувствительной, то проверяется ее работа при включении линии под напряжение.

Для токовых отсечек без выдержки времени, устанавливаемых на линиях и выполняющих функции дополнительных защит, обеспечению чувствительности защиты соответствует выполнение условия:


Оценка чувствительности ненаправленных ТО приведена в табл. 2.7.

Таблица 2.7 Оценка чувствительности ненаправленной ТО

Номер защиты

Режим, вид, место КЗ

Определение коэффициента чувствительности

КЧ.МИН.ДОП

1 (2)

I-1Б

1,25



I


3 (4)          I-1А       1,25

1,25


 


I


5

I

1,25


6

I

1,25



Таким образом, из приведенных в табл. 2.7 данных, можно видеть, что ненаправленные ТО параллельных ЛЭП защит 1(2), 3(4) и 6 обеспечивают требуемую чувствительность, а ненаправленная ТО одноцепной ЛЭП защиты 5 не эффективна при внутренних КЗ. Для обеспечения срабатывания защиты 5 при внутренних КЗ уставку ТО необходимо выбрать из условия обеспечения требуемой чувствительности при КЗ на шинах подстанции, где установлена защита по выражению:

.

При этом ТО защиты 5 выведена из работы в нормальном режиме и вводится только при включении линии под напряжение.

По выражению  определяем:

.

Расчет вторичных уставок ТО проведен с учетом того, что коэффициент схемы Ксх=1 (отношение значения тока в реле к значению тока во вторичной обмотке соответствующего ТТ), и сведен в табл. 2.8.

Таблица 2.8 Расчёт вторичных уставок (токов срабатывания реле) ненаправленных ТО ЛЭП

Номер защиты

, кАПринятое значение




1 (2)

3,532

80

44,15 А


3 (4)

3,532

80

44,15 А


5

4,935

40

123,38 А


6

4,027

40

100,68 А



.3 Проектирование дистанционных защит параллельных и одиночной ЛЭП

Трехступенчатая ДЗ в данном курсовом проекте применяется в качестве резервной к продольной дифференциальной токовой защите на параллельных линиях 110 кВ. Расчет параметров срабатывания выполнен для защит 1 и 3, установленных на линии Л1. Уставки защит 2 и 4, установленных на линии Л2, идентичны.

При проектировании учтены следующие особенности сети 110 кВ:

сеть имеет параллельные линии Л1 и Л2 с ответвлениями и смежную с ними одиночную линию Л3;

трансформаторы на ответвлениях работают раздельно;

питание со стороны ответвлений отсутствует;

на линиях установлены выключатели типа ЗAP1 FG Siemens 145 кВ.

На смежных с параллельными линиями элементах, имеются следующие устройства релейной защиты и автоматики:

в распределительных устройствах 110 кВ электростанции “А” и подстанции “Б” имеется УРОВ со временем действия tУРОВ = 0,3 с;

КЗ на шинах 110 кВ отключаются быстродействующими защитами со временем действия tсз.быст = 0,1 с;

Время срабатывания резервных защит Т4(5): t = 1,9 с;

Время срабатывания резервных защит Т6(7): t = 2,9 с;

Выдержка времени защиты автотрансформатора от междуфазных КЗ, направленной в сторону системы С1, равна t =4,7 с;

Выдержка времени ДЗ в системе С2, направленной в сторону системы С2, равна t =4,2 с.

Шкаф ШЭ2607 содержит три ступени ДЗ, для которых задается направленность, и одну дополнительную ненаправленную ступень. Характеристики срабатывания РС первой и второй направленных ступеней ДЗ, а также дополнительной ненаправленной ступени в комплексной плоскости сопротивлений представлены на рис.2.3.

Рис. 2.3 Характеристики РС I и II ступеней ДЗ шкафа ШЭ2607

Характеристика РС I и II направленных ступеней представляет собой четырехугольник. Данная характеристика ограничена сверху уставкой РС по реактивному сопротивлению , слева характеристика ограничена углом  для обеспечения надежности и быстроты срабатывания с учетом различных влияющих факторов. Наклон характеристики влево позволяет избежать возможных погрешностей РС в статистических и динамических режимах. Ограничение справа определяется  и выбирается на определенном расстоянии от характеристики короткозамкнутой линии с целью охвата внутренних КЗ через переходное сопротивление. Переходное сопротивление дуги нелинейно и с приближением КЗ к источнику питания уменьшается, поэтому правая сторона характеристики имеет наклон , учитывающий уменьшение возможного значения сопротивления дуги при близких КЗ. Для первой ступени угол определяется характеристическим углом линии, для второй ступени принимается усредненное значение характеристических углов сопротивлений при КЗ на смежных элементах. В данном курсовом проекте для второй ступени  также принимается равным углу линии. Нижняя сторона характеристики находится в IV квадранте комплексной плоскости Z. Наклон характеристики  выбирается таким образом, чтобы обеспечить надежное срабатывание при близких повреждениях в начале линии через переходное сопротивление, когда вектор сопротивления располагается вблизи активной оси. Для первой ступени у характеристики есть небольшой наклон верхней стороны, определяемый углом , который обеспечивает повышение отстроенности при внешних дуговых замыканиях в конце линии.

Характеристика РС дополнительной ненаправленной ступени имеет форму параллелограмма, смещенного в третий квадрант на величину не более 0,1, а ее уставки по R, X и  совпадают с аналогичными для РС направленной II ступени.

Характеристика РС III направленной ступени (рис. 2.4) представляет собой параллелограмм, расположенный в I и II квадрантах и усеченный внизу двумя границами, которые определяются углами наклона к оси активного сопротивления и .

Рис. 2.4 Характеристика РС III ступени ДЗ шкафа ШЭ2607

Данные углы наклона характеристики выбираются таким образом, чтобы обеспечить надежную отстройку от большинства нагрузочных режимов. Расположение вектора нагрузки на комплексной плоскости определяется соотношением активной и реактивной мощностей нагрузочного режима. На передающем конце линии сопротивление нагрузочного режима лежит в первом квадранте комплексной плоскости, на приемном во втором или третьем квадрантах. Выбором уставок  и  обеспечивается повышенная чувствительность к металлическим и через переходное сопротивление КЗ в зонах дальнего резервирования.

Поясняющая схема для расчета ДЗ представлена на рис. 2.5.

Рис. 2.5 Поясняющая схема для расчета ДЗ

Выбор уставок производится для защит 1 и 2, установленных на линии Л1. Уставки защит 3 и 4 идентичны уставкам защит 1 и 2 соответственно. Выбор уставок производится на основе анализа расчетных условий, приведенных в табл. 2.9.

Таблица 2.9 Обоснование выбора уставок ДЗ линий

Параметр срабатывания

Задаваемая функция

Расчетное условие

Расчетное выражение


Первая ступень

Несрабатывание при внешних КЗ1. Отстройка от металлического КЗ на шинах подстанции, примыкающей к дальнему концу линии,

(2.5)





   2. Отстройка от металлического КЗ на шинах смежного напряжения подстанции на ответвлении   ,

(2.6)

(2.7)


Срабатывание при внутренних КЗ3.Обеспечение требуемой чувствительности к КЗ через переходное сопротивление в конце зоны действия ступени,

,

,

(2.8)

(2.9)






Несрабатывание в режимах без КЗ

4.Отстройка от минимально возможного сопротивления нагрузки

(2.10)




5.Рекомендуемое значение

(2.11)


Срабатывание при внутренних КЗ6. Обеспечение максимальной чувствительности при металлических КЗ на защищаемой линии





Несрабатывание при внешних КЗ7. Обеспечение несрабатывания при КЗ через переходное сопротивление на шинах противоположной подстанции15°





Срабатывание при внутренних КЗ и несрабатывание при внешних КЗ «за спиной»8. Обеспечение срабатывания при КЗ через переходное сопротивление в начале защищаемой линии15°





Срабатывание при внутренних КЗ и несрабатывание при внешних КЗ9. Обеспечение быстрого срабатывания органа сопротивления при внутренних КЗ115°





Вторая ступень

Несрабатывание при внешних КЗ в зонах действия быстродействующих защит смежных элементов10. Согласование с временем срабатывания быстродействующей защиты смежного элемента с учетом УРОВ(2.12)





Несрабатывание при внешних КЗ за пределами зон действия быстродействующих защит смежных элементов11. Отстройка от металлического КЗ в конце зоны действия первой ступени защиты предыдущей линии,

,  (2.13)

(2.14)





   12. Отстройка от металлического КЗ на шинах смежного напряжения трансформатора (автотрансформатора) подстанции, примыкающей к противоположному концу линии                ,

(2.15)

(2.16)


   13. Отстройка от металлического КЗ на шинах подстанции, примыкающей к дальнему концу предыдущих параллельных линии  ,

(2.17)

(2.18)


   14. Отстройка от металлического КЗ в конце зоны действия первой ступени защиты, установленной на противоположном конце параллельной линии, при каскадном отключении повреждения на ней         ,

(2.19)

(2.20)


   15. Отстройка от металлического КЗ на шинах смежного напряжения подстанции на ответвлении ,

(2.21)

(2.22)


Срабатывание при внутренних КЗ              16. Обеспечение требуемой чувствительности к металлическому КЗ в конце защищаемой линии     

(2.23)



Срабатывание при внутренних КЗ17. Обеспечение требуемой чувствительности к КЗ через переходное сопротивление в конце защищаемой линии,

,

,

(2.24)

(2.25)







Несрабатывание в режимах без КЗ

18. Отстройка от минимально возможного сопротивления нагрузки

(2.26)




19. Рекомендуемое значение

(2.27)


Срабатывание при внутренних КЗ20. Обеспечение максимальной чувствительности при металлических КЗ на защищаемой линии

(2.28)





Срабатывание при внутренних КЗ и несрабатывание при внешних КЗ «за спиной»21. Обеспечение срабатывания при КЗ через переходное сопротивление в начале защищаемой линии-15°





Срабатывание при внутренних КЗ и несрабатывание при внешних КЗ22. Обеспечение быстрого срабатывания органа сопротивления при внутренних КЗ-25°





Третья ступень

Несрабатывание при внешних КЗ (кроме КЗ на ЛЭП, параллельной данной)23. Согласование с временем срабатывания последних ступеней резервных защит смежных элементов

(2.29)





Срабатывание при КЗ в зоне дальнего резервирования 24. Обеспечение требуемой чувствительности при металлическом КЗ в конце зоны дальнего резервированияВ конце смежной линии:


За трансформатором

(автотрансформатором):

На параллельной линии

За трансформатором ответвления


(2.30)

(2.31)



(2.32)

(2.33)

(2.34)

(2.35)


(2.36)

(2.37)





   25. По техническим возможностям терминала       (2.38)



Срабатывание при КЗ в зоне дальнего резервирования 26. Обеспечение требуемой чувствительности к КЗ через переходное сопротивление в конце смежного элемента,

,

,

(2.39)

(2.40)







27. Рекомендуемое значение

(2.41)


   28. По техническим возможностям терминала       (2.42)



Срабатывание при КЗ зоне дальнего резервирования29. Обеспечение максимальной чувствительности при металлических КЗ на смежных элементах


(2.43)





Несрабатывание в нагрузочных режимах без КЗ30. Отстройка от максимально возможного угла сопротивления нагрузки,

(2.44)





Срабатывание при внутренних КЗ и несрабатывание при внешних КЗ31. Обеспечение быстрого срабатывания органа сопротивления при внутренних КЗ115°






Коэффициенты токораспределения и значения токов КЗ, необходимые для определения уставок и оценки чувствительности, приведены в табл. 2.10. Расчет токов КЗ, произведен на ЭВМ, протокол расчета приведен в приложении 6.

Таблица 2.10 Токи КЗ и коэффициенты токораспределения, необходимые для расчета ДЗ

Номер защиты

№ РВ

Режим по табл. 1.5

Место и вид КЗ на рис. 2.5

Узел в при-ложении

Обозна- чение тока в схеме на рис. 2.5

Значение тока, кА

Значение коэффициента токораспреде-ления

Принятое значение

1 (2)

(2.7)

I-1Б

22--11







(2.14)

I-2

---11







(2.20)

I-2A-3

12--11







(2.16)

I-3

30--0,50,5








I-2



0,9180,492









0,884









0,884





(2.16)

I-3

31--0,50,56








I-2



0,73550,538









1,366





(2.22)

I-1Б

22--11







(2.37)

I-4

220,30210,660,597






I-5

220,26710,597











0,4472





(2.31)

I

40--0,50,5







(2.35)

I-2А-4

121,1460,4860,486











2,359






I-2А-5



1,2190,508









2,402





(2.33)

I-6-4

300,49020,3180,298











1,541






I-6-5



0,44990,298









1,509





(2.33)

I-6-4

310,35030,3360,307











1,042






I-6-5



0,31390,307









1,021




3 (4)

(2.7)

I-1А

22--11







(2.20)

I-2Б-4

-0,54940,170,189











3,225






I-2Б-5



0,58830,189









3,115




3 (4)

(2.22)

I-1А

22--11







(2.16)

I-2

11,5780,4830,483











0,7623






I-5



1,2910,455









0,5875




  (2.16)     I-2          40,155-0,124

0,118






 






1,2520,124









1,3080,118






I-5



0,1383-









1,10,126









1,2470,11





(2.37)

I-3

220,13110,290,29











0,4527





(2.35)

I-2Б

240,41890,1370,137











3,056





(2.32)

I

10,46360,2850,285











1,625




  (2.32)     I              40,0944-0,075

0,072






 






1,2650,075









1,3130,072





В расчёте ряда токов КЗ для выбора параметров срабатывания ДЗ ЛЭП нет необходимости, поскольку выбираются режимы, в которых коэффициент токораспределения заведомо известен и равен 1 или 0,5.

Определение переходного сопротивления дуги осуществляется по выражению:


Где - минимальный ток двухфазного КЗ;

- среднее расстояние между фазными проводами ЛЭП;

-коэффициент увеличения.

Определение переходного сопротивления дуги приведено в табл. 2.11.

Таблица 2.11 Определение переходного сопротивления дуги

Номер защиты

Номер ступени

Место и вид КЗ по рис. 2.5

Режим по табл. 1.5

Значение тока, кА

Расчет

Принятое значение, Ом

1 (2)

I

I-41,6662,97








I-5

1,996




II

I-41,3487,649








I-5

1,672




III

I-41,08719,38








I-5

1,043





I-40,3021








I-5

0,2671





I-4-60,3503








I-5-6

0,3139





I-4-60,4902








I-5-6

0,4499



3 (4)

I

I-30,529811,677






Определение полного сопротивления нагрузки в послеаварийном режиме с учётом самозапуска электродвигателей осуществляется по выражению:


где - переток мощности по ЛЭП;

- номинальное напряжение сети;

-коэффициент самозапуска электродвигателей; .

Активное и реактивное сопротивления нагрузки определяются по выражениям:

где .

Для защит 1 и 2 по формуле :


Активное и реактивное сопротивления нагрузки:


Для защит 3 и 4 по формуле :


Активное и реактивное сопротивления нагрузки:


Расчёт параметров срабатывания ДЗ приведён в табл. 2.12.

Таблица 2.12 Расчет параметров срабатывания ДЗ

Параметр сраба-тывания

Расчет-ное условие

Режим, вид, место КЗ

Расчет-ное выра-жение

Расчет

Прин. знач.

1I, (2.5)13,79

Ом







2

I-1Б,(2.6)




3I-4, (2.8)10,3 Ом







4

-

(2.10)



5

-

(2.11)


6--







7

-

-



8

-

-



9

-

-


10-(2.12)0,7






11I-2, (2.13)23,26

Ом







14

I-2A-3, (2.19)





12

I-3, (2.15)





15

I-1Б, (2.21)





16

-

(2.23)


17I-4, (2.24)17,45 Ом







18

-

(2.26)



19

-

(2.27)


20--







21

-

-



22

-

-


23-(2.29)5,9 с











24I-5, (2.36)293,2

Ом








I, (2.30)






I-2А-4, (2.34)






I-6-4, (2.32)






I-6-5, (2.32)





25

-

(2.38)


26I-4, (2.39)113,1

Ом







28

-

(2.42)



27

-

(2.41)


29-(2.43)







30

-

(2.44)



31

-

-


 3(4) защита

1I, (2.5)12,3114

Ом







2

I-1А, (2.6)




3I-3, (2.8)21,4

Ом







4

-

(2.10)



5

-

(2.11)


6--







7

-

-



8

-

-



9

-

-


10-(2.12)0,7






11I-2Б-4,

(2.13)44,79

Ом







15

I-1А, (2.21)





12

I-2, (2.15)





12

I-2, (2.15)




17I, (2.24)27,52 Ом







18

-

(2.26)



19

-

(2.27)


20-(2.28)







21

-

-



22

-

-


23-(2.29)5,6 с






24I-3, (2.36)267,45

Ом








I-2Б, (2.34)






I, (2.32)






I, (2.32)





25

-

(2.38)


26I, (2.39)200,59

Ом







28

-

(2.42)



27

-

(2.41)


29-(2.43)







30

-

(2.44)



31

-

-



Эффективность срабатывания I ступени при внутренних КЗ может быть оценена её защитоспособностью, равной 0,85 от длины линии. Эффективность срабатывания II ступени при внутренних металлических КЗ оценивается коэффициентом чувствительности. С учетом назначения II ступени чувствительность оценивается при КЗ в конце защищаемой линии.


Чувствительность III ступени не оценивается, т.к. параметры срабатывания выбраны из условия обеспечения требуемой чувствительности.

Оценка чувствительности ДЗ приведена в табл. 2.13.

Таблица 2.13 Оценка чувствительности ДЗ по параметру срабатывания

Номер защиты

Ступень




1 (2)

II

23,26

16,226

1,25


3 (4)

II

36,69

16,226

1,25



Вторые ступени защит параллельных ЛЭП обладают требуемой чувствительностью.

Чувствительность ДЗ по току точной работы оценивается коэффициентом чувствительности:


где - первичный ток КЗ через защиту в расчетном режиме;

- коэффициент трансформации трансформатора тока;ТР - вторичный ток точной работы.

Защита является чувствительной, если выполняется условие:


Шкаф защиты ШЭ 2607 016 имеет ток точной работы 0,1Iн, т.е. 0,5 А для шкафа с Iн =5 А.

Для второй ступени чувствительности оценивается при КЗ в конце защищаемой линии, а для третьей ступени при КЗ в зонах дальнего резервирования.

Оценка чувствительности ДЗ по току точной работы приведена в табл. 2.14.

Таблица 2.14 Оценка чувствительности ДЗ по току точной работы

Номер защиты

Номер ступени

Режим, вид и место КЗ

Примечание



1 (2)

II

I-4, 1,348





III






I-5, 0,2671






I-5-6, 0,3139






I-5-6, 0,4499




3 (4)

II

I, 1,066





III

I-3, 0,1311






I, 0,0944






I, 0,4636





Выбранные уставки ДЗ для защит 1(2) и 3(4) обеспечивают требуемую чувствительность второй ступени в конце защищаемой линии и третьей ступени в конце зон дальнего резервирования по параметру срабатывания и току точной работы.

Необходимость блокировки от качаний определяется:

местоположением электрического центра качаний по отношению к защищаемой зоне проектируемой защиты;

выдержкой времени ступени ДЗ, для которой проектируется блокировка.

Блокировка первой и второй ступеней используется в том случае, если электрический центр качаний находится в пределах зоны действия соответствующей ступени защиты. Третья ступень обычно не блокируется, поскольку её выдержка времени превышает возможную в энергосистеме длительность периода качаний. Определение положения электрического центра качаний приведено в приложении 7.

В результате расчёта получилось, что электрический центр качаний попадает в зону действия I и II ступеней защит 1 (2) и 3 (4), поэтому для этих защит необходима блокировка.

Пуск блокировки при качаниях выполняется от чувствительного и грубого реле, контролирующих скорость изменения во времени векторов токов обратной DI2 и прямой DI1 последовательностей. Уставки срабатывания БК по изменению DI2 находятся в диапазоне от 0,04 до 1,5Iном для чувствительного реле и от 0,06 до 2,5Iном для грубого. Уставки срабатывания БК по изменению DI1 находятся в диапазоне от 0,08 до 3Iном для чувствительного реле и от 0,12 до 5Iном для грубого.

За величину тока срабатывания принимается граничное значение изменения тока, при превышении которого срабатывание происходит каждый раз из десяти следующих друг за другом измерений.

Обоснование выбора уставок чувствительного и грубого органов, а также времени ввода и вывода первых и вторых ступеней защит приведено в табл. 2.15.

Таблица 2.15 Обоснование выбора уставок устройства блокировки при качаниях

Пара-метр сраба-тывания

Задаваемая функция

Расчетное условие

Расчетное выражение

Прим.

1. По возможностям терминала





2. По возможностям терминала






Несрабатывание в режимах без КЗ


 


3. По возможностям терминала






Несрабатывание в режимах без КЗ


 


4. По возможностям терминала






Несрабатывание в режимах без КЗ


 


5. Согласно с рекомендацией





Несрабатывание в режимах без КЗ6. Отстройка от времени срабатывания резервных защит смежных элементов с учетом АПВ






Расчёт уставок БК приведён в табл. 2.16.

Таблица 2.16 Расчет уставок блокировки при качаниях

Номер защиты

Параметр срабатывания

РУ по табл. 2.13

РВ по табл. 2.13

Расчёт

Принятое значение

1 (2)

10,2 А






30,4 А







-




40,8 А







-




51,6 А







-




60,3 с






76,2 с





3 (4)

10,2 А






30,4 А







-




40,8 А







-




51,6 А







-




60,3 с






76,1 с






Чувствительность измерительного органа обратной последовательности оценивается при двухфазном КЗ в минимальном режиме в конце защищаемой линии по выражению:


где - ток обратной последовательности при двухфазном КЗ в минимальном режиме;

- уставка чувствительного и грубого измерительных органов обратной последовательности.

Чувствительность измерительного органа прямой последовательности оценивается при трехфазном КЗ в минимальном режиме в конце защищаемой линии по выражению:


где - ток КЗ при трехфазном КЗ в минимальном режиме;

- уставка чувствительного и грубого измерительных органов прямой последовательности.

Расчёт токов прямой и обратной последовательности для оценки чувствительности блокировки приведён в приложении 6, значение токов приведено в табл. 2.17.

Таблица 2.17 Значение токов обратной последовательности для оценки чувствительности блокировки

Номер защиты

Место и вид КЗ по рис. 2.5

Режим по табл. 1.5

Номер узла КЗ по рис. 2.5

Обозначение тока в схеме на рис. 2.5

Значение тока, кА

1 (2)

I-4250,9578






1,974





3 (4)

I60,5571






1,066






Оценка чувствительности блокировки приведена в табл. 2.18.

Таблица 2.18 Оценка чувствительности измерительного органа обратной последовательности

Номер защиты

Орган

Режим, вид и место КЗ




1 (2)

I-4, 0,20,95781,5







I-4, 0,40,95781,5







I-4, 0,81,9741,5







I-4, 1,61,9741,5






3 (4)

I, 0,20,55711,5







I, 0,40,55711,5







I, 0,81,0661,5







I, 1,61,0661,5







Из табл. 2.18 видно, что обеспечивается требуемая чувствительность блокировки в конце защищаемой линии.

.4 Проектирование токовых защит нулевой последовательности параллельных и одиночной ЛЭП

На линиях 110-330 кВ, имеющих питание с двух и более сторон, устанавливается в качестве защиты от замыканий на землю четырехступенчатая защита нулевой последовательности. Первая, вторая и третья ступени образуют в совокупности основную защиту линии и представляют собой токовые отсечки, предназначенные в основном для действия при замыкании на землю в пределах защищаемой линии. Последняя ступень предназначена в основном для осуществления дальнего резервирования. Шкаф ШЭ2607 предусматривает возможность выполнения всех ступеней направленными. Однако в каждой ступени орган направления мощности может быть исключен, если необходимость в нем отсутствует.

Поясняющая схема для расчета ТЗНП приведена на рис. 2.6. Выбор уставок проводится для защит №1 и №3, установленных на линии Л1. Уставки защит №2 и №4 идентичны соответственно уставкам защит №1 и № 3.

Рис. 2.6. Поясняющая схема для расчета ТЗНП

При проектировании ТЗНП параллельных линий необходимо учитывать следующие особенности сети:

) номинальное напряжение сети UHОМ = 110 кВ;

) сеть имеет параллельные линии Л1 и Л2 с двусторонним питанием;

) параллельные линии имеют ответвления, трансформаторы ТЗ и Т4, подстанции ответвления “В”, работают с незаземленной нейтралью;

) на линиях установлены выключатели типа 3AP1 FG Siemens 145 кВ;

) параллельные линии Л1 и Л2 связаны взаимоиндукцией;

) трансформатор Т7 подстанции «Б» работает с незаземленной нейтралью, а трансформатор Т6 имеет заземленную нейтраль;

) в распределительных устройствах 110кВ электростанции “А” и подстанции “Б” имеется УРОВ со временем действия tУРОВ=0,3 с;

) со стороны электростанции “А” с заземленной нейтралью работают автотрансформатор и трансформатор Т1 блока;

) КЗ на шинах 110 кВ электростанции “А” и подстанции “Б”, в автотрансформаторе электростанции “А” отключаются быстродействующими защитами со временем действия tБЫСТР=0,1 с;

) выдержка времени резервной защиты автотрансформатора от замыканий на землю равна 3,1 с;

) выдержка времени резервной защиты от замыканий на землю в системе С2 равна 2,9 с.

Расчет токов КЗ, необходимых для выбора уставок ТЗНП, произведен на ЭВМ в программе “TKZ-200”. Протоколы расчетов ТКЗ приведены в приложении 6. Обоснование выбора уставок ТЗНП приведено в табл. 2.19.

Таблица 2.19 Обоснование выбора уставок ТЗНП

Параметр срабатыва-ния

Задаваемая функция

Расчетное условие

Расчетное выражение

Прим.

Несрабатывания при внешних КЗ на землю1. Отстройка от КЗ на землю на шинах подстанции, примыкающей к дальнему концу ЛЭП







2. Отстройка от КЗ, при каскадном отключении КЗ на землю на параллельной линии вблизи шин подстанции, на которой установлена рассматриваемая защита.




Несрабатывания в режимах без КЗ

3. Отстройка от кратковременного неполнофазного режима при неодновременном включении фаз выключателя защищаемой линии

 




4. Отстройка от броска тока намагничивания силовых трансформаторов, работающих с глухозаземлённой нейтралью

 


Несрабатывания при внешних КЗ на землю в зоне действия быстродейству-ющих защит смежных элементов5. Отстройка от времени срабатывания быстродействующих защит смежных элементов, с учетом действия УРОВ.





Пара-метр сраба-тыва-ния

Задаваемая функция

Расчетное условие

Расчетное выражение

Прим.

Несрабатывания при внешних КЗ на землю за пределами зон действия

быстродейству-ющих защит смежных элементов6. Отстройка от внешнего КЗ на землю в конце зоны действия первой ступени защиты смежной ЛЭП







7. Отстройка от КЗ на землю на шинах ВН автотрансформатора, отключаемого ТЗНП автотрансформатора с временем, большим или равным времени срабатывания данной ступени

 


                  8. Отстройка от внешнего КЗ на землю в конце зоны действия или за зоной действия первой ступени защиты ЛЭП, параллельной данной, при ее каскадном отключении.      

 

 


 


Срабатывания при внутренних КЗ

9. Обеспечение требуемой чувствительности при каскадном отключении КЗ на землю в конце защищаемой ЛЭП

 


Несрабатывания при внешних КЗ на землю в зонах действия второй ступени защиты смежной ЛЭП и первой ступени ТЗНП автотрансфор-матора10. Отстройка от времени срабатывания второй ступени ТЗНП смежной ЛЭП







11. Отстройка от времени срабатывания первой ступени ТЗНП автотрансформатора

 


Пара-метр сраба-тыва-ния

Задаваемая функция

Расчетное условие

Расчетное выражение

Прим.

Несрабатывания при внешних КЗ на землю за пределами зон действия вторых ступеней защит смежных ЛЭП и первых ступеней ТЗНП автотрансфор-маторов, с которыми производится согласование по времени12. Отстройка от внешнего КЗ в конце зоны действия второй ступени защиты смежной ЛЭП





                  13. Отстройка от внешнего КЗ на землю в конце зоны действия или за зоной действия второй ступени защиты ЛЭП, параллельной данной, при ее каскадном

 

 


 


Несрабатывания в режимах без замыканий на землю

14. Отстройка от тока небаланса при внешних трёхфазных КЗ за трансформаторами и на стороне низшего напряжения автотрансформато-ров, а также за трансформаторами, присоединёнными к ответвлениям защищаемой линии, отключаемых защитами трансформаторов с временем, большим или равным времени срабатывания третьей ступени

 




15. Устойчивый возврат в исходное состояние после отключения внешнего КЗ в режиме качаний или асинхронного хода

 


Несрабатывание при внешних КЗ на землю в зонах действия резервных защит смежных элементов16. Отстройка от времени срабатывания последней ступени защиты смежной ЛЭП





Пара-метр сраба-тыва-ния

Задаваемая функция

Расчетное условие

Расчетное выражение

Прим.

Несрабатывание при внешних КЗ на землю в зонах действия резервных защит смежных элементов17. Отстройка от времени срабатывания последней ступени ТЗНП автотрансформатора





Несрабатывания в режимах без замыканий на землю18. Отстройка от тока небаланса при внешних трёхфазных КЗ за трансформаторами и на стороне низшего напряжения автотрансформато-ров, а также за трансформаторами, присоединёнными к ответвлениям защищаемой линии, отключаемых защитами трансформаторов с временем, большим или равным времени срабатывания четвёртой ступени







19. Устойчивый возврат в исходное состояние после отключения внешнего КЗ в нагрузочном режиме

 



Выбор тока срабатывания второй ступени ТЗНП параллельных линий по расчетному условию (РУ) № 8 производится в зависимости от характера изменения тока нулевой последовательности в рассматриваемой линии при каскадном отключении КЗ на землю на параллельной линии.

Ток срабатывания второй ступени выбирается по расчетному выражению  или  если первая ступень защиты, установленной на противоположном конце параллельной линии, в режиме каскадного отключения КЗ на землю охватывает всю линию.

Ток срабатывания второй ступени ТЗНП выбирается по расчетному выражению , если в режиме каскадного отключения КЗ на землю первая ступень защиты, установленной на противоположном конце параллельной линии, охватывает только часть линии.

Выбор расчетного выражения  или  зависит от кривой распределения тока нулевой последовательности в неповрежденной линии:

если ток нулевой последовательности в неповрежденной линии увеличивается по мере приближения места КЗ к отключенному концу линии, то рассматривается КЗ на параллельной линии вблизи шин подстанции, на которой установлена данная защита - РВ ;

если ток нулевой последовательности в неповрежденной линии уменьшается по мере приближения места КЗ к отключенному концу линии, то расчетной точкой КЗ является конец зоны действия первой ступени защиты, установленной на противоположном конце параллельной линии - РВ .

Согласование третьей ступени ТЗНП со второй ступенью защиты, установленной на противоположном конце параллельной линии, по расчетному условию (РУ) № 12 производится аналогично согласованию второй ступени ТЗНП с первой ступенью защиты, установленной на противоположном конце параллельной линии.

Расчет токов КЗ произведен на ЭВМ, протокол расчета приведен в приложении 6. Коэффициенты токораспределения и значения токов КЗ, необходимые для определения уставок и оценки чувствительности, приведены в табл. 2.20.

Таблица 2.20 Токи КЗ и коэффициенты токораспределения, необходимые при расчете параметров срабатывания ТЗНП

Номер защиты

Номер РВ

Режим по табл. 1.5

Место и вид КЗ на рис. 2.6

Узел на рис. 2.6

Обозна- чение тока в схеме на рис. 2.6

Значение тока, кА

Значение коэффициента токораспреде-ления

Прим.

5

I401,872Для











1,371







I-3Г-439 1,668Для








1 (2)

I-20252,561Для










I-2A-7

121,829







I-20401,2180,64Для













1,903




 

I-1Б220,4445Для








 



I-2

310,7498Для  и








I-2

301,226








I-2

40,155






3 (4)

I-2061,123Для










I-2Б-4

241,027







I-2010,7036Для








 

I-1А220,4287Для








 



I-2

310,7144Для  и








I-2

301,226








I-2

40,155







Протокол расчета токов КЗ, необходимых для построения кривых токов нулевой последовательности в параллельных линиях при каскадном отключении КЗ на одной из них, приведен в прил. 6. Результаты расчётов сведены в табл. 2.21, 2.22. Кривые токов нулевой последовательности изображены на рис. 2.7, а и 2.7, б.

Таблица 2.21 Расчёт токов нулевой последовательности через защиты №1 и №4 в режиме каскадного отключения линии Л2 со стороны электростанции «А» и отключения трансформатора Т6

LКЗ, км

0(К10)

6

12

18

24

30

36

42

48

54

60(К9)

3I01, кА

1,561

1,531

1,508

1,490

1,477

1,468

1,462

1,458

1,455

1,454

1,454

3I04, кА

2,861

2,669

2,506

2,366

2,252

2,166

2,089

2,018

1,954

1,896

1,843

0,546

0,574

0,602

0,63

0,656

0,678

0,7

0,722

0,745

0,767

0,789

 

Таблица 2.22 Расчёт токов нулевой последовательности через защиты №3 и №2 в режиме каскадного отключения линии Л2 со стороны подстанции «Б» и отключения автотрансформатора Т3

LКЗ, км

0(К9)

6

12

18

24

30

36

42

48

54

60(К10)

3I03, кА

9,591

7,450

6,115

5,202

4,54

4,04

3,646

3,28

2,971

2,723

2,518

3I02, кА

0,833

0,866

0,891

0,91

0,928

0,944

0,959

0,975

0,993

1,01

1,027

0,087

0,116

0,146

0,175

0,204

0,234

0,263

0,297

0,334

0,371

0,408

 

Выбор тока срабатывания второй и третьей ступеней производится в зависимости от характера изменения кривых тока в рассматриваемой линии при каскадном отключении замыканий на землю на параллельной линии.

Значение тока небаланса в выражениях ,  и  может быть рассчитано по следующему выражению:


где  - максимальное значение расчетного фазного первичного тока, проходящего в месте установки защиты при внешенем трехфазном КЗ (в выражениях  и ) или в максимальном нагрузочном режиме без КЗ (в выражении );

 - коэффициент небаланса, величина которого зависит от значения кратности  ( - первичный номинальный ток трансформатора тока защиты). Для защит 1 - 4 принимаем (при значении кратности ).

В выражениях ,  и   - коэффициент, учитывающий возможное увеличение тока небаланса в переходном режиме. Для III и IV ступеней защит 1 - 4 принимаем  (при выдержке времени ступени больше 0,3 с).

Ток максимального нагрузочного режима определяется по выражению:


где  - переток мощности в месте установки защиты в максимальном нагрузочном режиме.

.

Расчет токов небаланса сведен в табл. 2.23.

Рис. 2.7, б Кривые токов КЗ через защиты в режиме каскадного отключения

Таблица 2.23 Расчет токов небаланса

Номер защиты

Расчетное выражение

Режим, вид место КЗ

, кА, кА



1 (2)         

I-1Б, 0,44450,05





 



I-2, 0,7498






I-2, 1,226






I-2, 0,155





-0,65






-????0,1





3 (4)         

I-1А, 0,42870,05





 



I-2, 0,7498






I-2, 1,226






I-2, 0,155





-0,65






-?????0,1






Расчет параметров срабатывания ТЗНП приведен в табл. 2.24.

Таблица 2.24 Расчет параметров срабатывания ТЗНП

Номер защиты

Пара-метр сраба-тывания

Расчет-ное условие

Режим, вид, место КЗ

Расчет-ное выра-жение

Расчет

Прин. значе-ние

5

1I, 2,863







5-0,7 c







9I-3Г-4, 1,135







16-3,2 c






1 (2)

1I-20, 2,684








2

I-2A-7,





5-0,7







6I-20, 1,376








8

I-2А-7,





10-1 с







12I-20, 1,213








13

I-2А-7,






14

I-1Б,







I-2,







I-2,





Оценка чувствительности четырёхступенчатой направленной ТЗНП в общем случае сводится к проверке чувствительности второй, третьей и четвёртой ступеней защиты при внутренних КЗ на землю в расчётном режиме.

Чувствительность отдельных ступеней ТЗНП оценивается с помощью коэффициента чувствительности при однофазном КЗ в расчетной точке:


где  - минимальное значение утроенного тока нулевой по последовательности, протекающего в месте установки защиты при однофазном КЗ в расчетном режиме;

 - ток срабатывания соответствующей ступени.

Чувствительность вторых и третьих ступеней ТЗНП параллельных линий оценивается при КЗ в конце защищаемой линии. При этом согласно требованиям [4], коэффициент чувствительности должен быть не менее 1,5. При наличии устойчиво действующей резервной ступени защиты линии и отдельной защиты шин на противоположном конце линии допускается обеспечивать коэффициент чувствительности не менее 1,5 в режиме каскадного отключения КЗ в конце линии. Чувствительность четвертых ступеней ТЗНП оценивается при однофазных КЗ в конце защищаемой линии и в конце зон дальнего резервирования. Согласно требованиям [4], в первом случае коэффициент чувствительности должен быть не менее 1,5, во втором случае - не менее 1,2.

Значения токов нулевой последовательности, необходимых для проверки чувствительности ТЗНП, установленных на параллельных ЛЭП, приведены в табл. 2.25. Оценка чувствительности ступеней ТЗНП приведена в табл. 2.26.

Таблица 2.25 Токи КЗ, необходимые при оценке чувствительности ТЗНП

Номер защиты

Режим по табл. 1.5

Место и вид КЗ на рис. 2.6

Узел на рис. 2.6

Обозначение тока в схеме на рис. 2.6

Значение тока, кА

Прим.

1 (2)

I-4

250,7351,






I-1Б-4

232,256






I-4

400,357






I-2A-4

121,212





3 (4)

I-7

60,4813,






I-1A-7

112,286






I-7

10,362






I-2Б-7

241,036






Таблица 2.26 Оценка чувствительности ТЗНП

Номер защиты

Номер ступени

Режим, место, вид КЗ

Ток через защиту

Расчёт

Примечание

1 (2)

II

I-4, 0,7351






I-1Б-4, 2,256





III

I-4, 0,7351






I-1Б-4, 2,256





IV

I-4, 0,7351




Номер защиты

Номер ступени

Режим, место, вид КЗ

Ток через защиту

Расчёт

Примечание

1 (2)

IV

I-4, 0,357






I-2А-4, 1,212




3 (4)

II

I-7, 0,4813






I-1А-7, 2,286





III

I-7, 0,4813






I-1А-7, 2,286





IV

I-7, 0,4813






I-7, 0,362






I-2Б-7, 1,036





Из табл. 2.26 видно, что вторая и третья ступени защит 1 и 2 и третья ступень защит 3 и 4 обеспечивают требуемую чувствительность только в режиме каскадного отключении защищаемой ЛЭП, что допустимо согласно [4] при наличии на противоположной подстанции дифференциальной защиты шин. Четвертые ступени защит обеспечивают требуемую чувствительность в зонах ближнего и дальнего резервирования. Вторые ступени защит 3 и 4 не обеспечивают требуемой чувствительности.

Для повышения надежности срабатывания ТЗНП целесообразно выполнять отдельные ступени ненаправленными. Возможность выполнения отдельных ступеней защиты ненаправленными проверяется в каждом отдельном случае индивидуально. Если защиту можно выполнить ненаправленной, то она выполняется без реле направления мощности (РНМ). Обусловлено это тем, что при удаленных от места установки защиты металлических, однофазных КЗ, когда напряжение на зажимах защиты снижается практически до нуля, орган направления мощности может не сработать, запрещая тем самым действие защиты.

Согласно [6], возможность выполнения отдельных ступеней ненаправленными может быть выявлена на основании сравнения выдержек времени и токов срабатывания защит, установленных на противоположных концах рассматриваемой линии.

Проверка возможности выполнения отдельных ступеней ТЗНП параллельных линий ненаправленными приведена в табл. 2.27.

Таблица 2.27 Проверка возможности выполнения отдельных ступеней токовых защит нулевой последовательности ЛЭП ненаправленными

Ступень               , с, кАСравнение

параметров

срабатыванияВывод о направленности




 


1 (2)

3 (4)

1 (2)

3 (4)



I              0,1          0,1          2,684     1,689    

I ступень защиты 1 (2) -ненаправленная

I ступень защиты 3 (4) -направленная


II            0,7          0,7          1,376     1,591    

II ступень защиты 1 (2) -направленная

II ступень защиты 3 (4) -ненаправленная


III           1             1             1,213     0,822    

III ступень защиты 1 (2) -ненаправленная

III ступень защиты 3 (4) -направленная


IV           3,5          3,4          0,044     0,044    

IV ступень защиты 1 (2) -ненаправленная

IV ступень защиты 3 (4) -направленная




3.АВТОМАТИКА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛЭП С ДВУСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ

3.1 Выбор устройств автоматики, устанавливаемых на параллельных ЛЭП с ответвлениями, одиночной ЛЭП и трансформаторах ответвительной подстанции

Проектируемым объектом является понизительная подстанция 110/10 кВ с двумя двухобмоточными трансформаторами мощностью 16 МВА. Данные трансформаторы оборудованы устройством РПН. На стороне НН секции шин подстанции работают раздельно, т.е. секционный выключатель в нормальном режиме отключен.

Проанализировав вышеизложенную информацию и учитывая требования [4], на проектируемой подстанции устанавливаются следующие виды автоматики:

автоматическое включение резервного питания, с помощью включения секционного выключателя на стороне НН (АВР);

автоматическая частотная разгрузка (АЧР) с последующим частотным автоматическим повторным включением (ЧАПВ);

автоматическое регулирование коэффициентов трансформации трансформаторов (АРКТ);

автоматическое повторное включение (АПВ) шин 10 кВ;

автоматика пожаротушения трансформаторов и кабельных каналов;

автоматика повышения напряжения.

Автоматика проектируемой подстанции выполнена на микропроцессорных устройствах фирмы ABB.

В качестве автоматического регулирования коэффициентов трансформации трансформатор устанавливается регулятор напряжения SPAU 341С, в качестве автоматической частотной разгрузки - реле частоты SPAF 340 С3, в качестве автоматического включения резервного питания и АПВ шин 110 и 10 кВ применяется внутренняя функция терминала SPAC 801.

3.2 Расчет допустимости НАПВ для параллельных ЛЭП. Выбор типа АПВ. Расчет параметров срабатывания пусковых и контрольных органов АПВ

Согласно [4] устройства АПВ должны предусматриваться для быстрого восстановления питания потребителей или межсистемных и внутрисистемных связей путем автоматического включения выключателей, отключенных устройствами релейной защиты.

Должно предусматриваться автоматическое повторное включение воздушных и смешанных (кабельно-воздушных) линий всех типов напряжением выше 1 кВ.

Требования, предъявляемые к устройствам АПВ:

устройства АПВ должны быть выполнены так, чтобы они не действовали при:

отключении выключателя персоналом дистанционно или при помощи телеуправления;

автоматическом отключении от релейной защиты непосредственно после включения персоналом дистанционно или при помощи телеуправления;

отключении выключателя защитой от внутренних повреждений трансформаторов и вращающихся машин, устройствами противоаварийной автоматики;

устройства АПВ должны быть выполнены так, чтобы была исключена возможностью многократного включения на КЗ при любой неисправности в схеме устройства;

устройства АПВ должны выполняться с автоматическим возвратом.

Устройства трехфазного АПВ (ТАПВ) должны осуществляться преимущественно с пуском при несоответствии между ранее поданной оперативной командой и отключенным положением выключателя; допускается также пуск устройства АПВ от защиты.

Для ускорения восстановления нормального режима работы электропередачи выдержка времени устройства ТАПВ должна приниматься минимально возможной с учетом времени погасания дуги и деионизации среды в месте повреждения, а также с учетом времени готовности выключателя и его привода к повторному включению.

Выдержка времени устройства ТАПВ на линии с двусторонним питанием должна выбираться также с учетом возможного неодновременного отключения повреждения с обоих концов линии; при этом время действия защит, предназначенных для дальнего резервирования, учитываться не должно. Допускается не учитывать разновременности отключения выключателей по концам линии, когда они отключаются в результате срабатывания высокочастотной защиты.

Несинхронное АПВ (НАПВ) может применяться на линиях (в основном 110-220 кВ), если:

максимальный электромагнитный момент синхронных генераторов и компенсаторов, возникающий при несинхронном включении, меньше (с учетом необходимого запаса) электромагнитного момента, возникающего при трехфазном КЗ на выводах машины, при этом в качестве практических критериев оценки допустимости НАПВ принимаются расчетные начальные значения периодических составляющих токов статора при угле включения 180º;

максимальный ток через трансформатор (автотрансформатор) при угле включения 180º меньше тока КЗ на его выводах при питании от шин бесконечной мощности;

после АПВ обеспечивается достаточно быстрая ресинхронизация; если в результате несинхронного автоматического повторного включения возможно возникновение длительного асинхронного хода, должны применяться специальные мероприятия для его предотвращения или прекращения.

При соблюдении этих условий НАПВ допускается применять также в режиме ремонта на параллельных линиях.

Практически возможно применение НАПВ в случае, если выполняются условия:

) для генератора марки ТВФ с непосредственным охлаждением обмоток

;

2) для автотрансформатора


где IНВ - ток несинхронного включения, IНОМ - номинальный ток генератора (автотрансформатора).

Расчёт тока несинхронного включения приведён в приложении 8.

Проверка допустимости применения НАПВ приведена в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Расчет допустимости применения НАПВ

Устрой-ство

Параметр

Расчетное выражение

Расчет

Примечание

АТ            IНВ        -             

условие выполняется


 


IНОМ

 




-

-



-

-


G1             IНВ        -             

Условие выполняется


 


IНОМ

 




-

-



Из табл. 3.1 видно, что на проектируемых линиях допустимо применение НАПВ. Однако в связи с отсутствием обходных связей, применять НАПВ нельзя.

Исходя из этого, в соответствии с [4], принимаем решение об использовании трехфазного АПВ с контролем синхронизма.

Необходимо выбрать следующие уставки:

по разности модулей векторов напряжений (ΔU);

по разности углов между векторами напряжений (Δφ);

по разности частот напряжений (Δf) .

Условия синхронизма напряжений считаются выполненными, если все три контролируемых параметра находятся в пределах нормы.

Рекомендуемые значения указанных уставок:

ΔU = 0,2Uном;

Δφ = (10-30)°;

Δf = 0,05 Гц - для соединения частей схем к которым предъявляются высокие требования по синхронизму, а также для важных межсистемных связей;

Принимаем:


При правильном выборе уставок при АПВ будет обеспечено синхронное включение выключателя. Рекомендуется выполнить проверку правильности выбора уставок по условию:

,

где tИО - время срабатывания измерительных реле контроля синхронизма (может быть принято равным 0,03 с), tВКЛ - время включения выключателя.

Проверка выбранных уставок по условию :

,

т.е. условие  выполняется.

Обоснование выбора уставок по времени АПВ выключателей противоположных концов линий сведён в таблицу 3.2, расчёт уставок сведён в таблицу 3.3.

Таблица 3.2 Обоснование выбора уставок АПВ

Параметр срабатывания

Задаваемая функции

Расчетное условие

Расчетное выражение

Примечание

Несрабатывание до полного отключения ВЛ с обеих сторон

.Обеспечение готовности привода выключателя перед включением 





             2. Обеспечение деионизации среды после отключения КЗ               


             3. Отстройка от времени действия защит противоположной стороны линии            

 

=0,033 с



Таблица 3.3 Расчёт времени АПВ

Наименование величины

РУ

РВ

Расчет

Принятое значение

11,4 с






2




3



11,1 с






2




3




.3 Выбор типа фиксирующих приборов для определения места повреждения на параллельных ЛЭП

В шкафе защиты типа ШЭ 2607 016 имеется возможность использования встроенной функции ОМП. Пуск функции ОМП в случае КЗ на линии осуществляется при срабатывании II ступеней ДЗ или ТНЗНП. При пуске ОМП, через время (0,01…0,06) с происходит «захват» (фиксация) аналоговых данных: векторных значений всех симметричных составляющих тока и напряжения ВЛ и их приращений, тока нулевой последовательности параллельной линии, частоты сигналов. Одновременно фиксируется время возникновения аварии.

В устройстве применен, так называемый, «селективный принцип» расчета и отображения расстояния. При этом расчет расстояния до места повреждения на ВЛ происходит только в случае действия терминала на отключения от защит или от внешних устройств релейной защиты.

С целью отстройки от переходных процессов в начальный момент КЗ на ВЛ, желательно фиксировать аналоговые данные как можно позже, перед самым моментом отключения тока повреждения. Поэтому уставку по выдержке времени следует выбирать исходя из реального времени действия выключателя и установленной задержки в канале отключения.

При срабатывании ОМП, через время (2,0 - 3,0) с, информация о расстоянии до места КЗ, виде повреждения, дате и времени отображаются на дисплее терминала.

Полная информация о последних 10 расчетах места КЗ доступна через встроенный в терминал дисплей в меню Регистратор ОМП.

Зафиксированные данные в момент пуска ОМП - векторные значения всех симметричных составляющих тока и напряжения ВЛ и их приращения, тока нулевой последовательности параллельной линии, частота сигналов, время возникновения аварии, вид повреждения, тип повреждения, тип алгоритма расчета расстояния - попадают в базу данных аналоговых событий, доступной программному обеспечению «EKRASMS». Если данные из указанной базы не вычитываются, то в неразрушаемой памяти при снятии напряжения питания сохраняются последние 128 аналоговых событий.

3.4 Автоматика ликвидации асинхронного режима (АЛАР) на параллельных ЛЭП. Выбор типа АЛАР, краткое описание принципа действия

В нормальном режиме генераторы, включенные на параллельную работу, работают синхронно, т.е. существует синхронный режим работы. АР возникает при нарушении устойчивости параллельной работы. Кроме того, этот режим может возникнуть при несинхронном включении линии, соединяющей электростанцию с энергосистемой. АР является серьёзным нарушением нормального режима работы, опасным для оборудования и потребителей электроэнергии. Предельная допустимая длительность АР составляет 15 ¸ 30 с. За это время должны быть приняты меры по восстановлению синхронизма, т.е. должна быть произведена ресинхронизация. Если синхронизм не восстанавливается, то энергосистемы должны быть разделены в заранее намеченных местах. Эти операции производятся с помощью противоаварийной автоматики ликвидации асинхронного режима.

При возникновении дефицита мощности в системе С2 деление сети целесообразно производить на подстанции “Б” путем отключения линии Л3. При этом потребители подстанции ”Б” и подстанции ответвления питаются от электрической станции ”А”.

При дефиците мощности в системе С1 деление сети целесообразно производить на электрической станции ”А”. Причем сначала отключается автотрансформатор и потребители подстанции ”Б” и подстанции ”В” питаются от системы С2 и блока генератор-трансформатор, установленного на электрической станции ”А”. Если синхронный режим не восстановился, то отключается блок генератор-трансформатор, и потребители подстанции ”Б” и подстанции ”В” питаются от системы С2.

Таким образом, АЛАР устанавливается на электрической станции ”А” и подстанции ”Б”.

Согласно [4] для прекращения АР в случае его возникновения должны в основном применяться устройства автоматики, отличающие асинхронный режим от синхронных качаний, КЗ или других ненормальных режимов работы.

Микропроцессорное устройство автоматики ликвидации асинхронного режима АЛАР-М. разработанное в ОАО «Институт «Энергосетьпроект», предназначено для автоматического выявления и ликвидации асинхронных режимов в электрических сетях напряжением от 110 кВ и выше.

Принцип действия устройства базируется на использовании алгоритма распознавания двухмашинного асинхронного режима и выявления наличия электрического центра качаний (ЭЦК) на контролируемом участке электроэнергетической системы (ЭЭС) и реализует технические возможности прогнозирования развития асинхронного процесса на основе граничных фазовых траекторий «угол - скольжение». Алгоритм построен на расчетном определении векторов напряжений и углов между ними в двух узлах, ограничивающих контролируемую зону. Расчет векторов напряжений в контролируемых узлах ЭЭС осуществляется в реальном времени на основе использования векторов прямых последовательностей измеряемых токов и напряжений в месте установки устройства и набора эквивалентных сопротивлений электропередачи. Одновременно с фиксацией углов между векторами напряжений устройство фиксирует знак скольжения асинхронно движущихся частей энергосистемы. Функциональная схема устройства приведена на рис. 3.1.

Особенностями работы устройства являются:

непосредственное определение угла между векторами напряжений по концам контролируемого участка энергосистемы и использование этого угла для выявления АР;

селективность действия, основанная на выявлении попадания ЭЦК в контролируемую устройством зону электропередачи при фиксации наличия АР в ЭЭС.

Устройство функционирует в трехступенчатом режиме, обеспечивая на каждой ступени формирование выходных сигналов (с учетом знака скольжения).

Первая ступень обеспечивает выявление АР на его первом цикле. Если угол между векторами эквивалентных ЭДС превышает критическое значение, задаваемое уставкой, то устройство фиксирует наличие АР в ЭЭС. Дальнейшее действие первой ступени осуществляется на основе анализа значений векторов напряжений на границе контролируемой зоны и в месте установки устройства. Попадание значений взаимных углов и модулей указанных векторов в заданный уставками диапазон критических значений свидетельствует о нахождении ЭЦК в контролируемой зоне. При одновременной фиксации АР в ЭЭС и попадании ЭЦК в контролируемую зону устройство выдает сигнал о срабатывании ступени в соответствии со знаком скольжения.

Рис. 3.1 Структурная схема АЛАР-М

Работа второй ступени заключается в подсчете суммарного угла проворота эквивалентных ЭДС и контроле заданного уставкой количества (N2st) циклов АР за установленное время (), где  - допустимое время одного проворота в АР. Действие третьей ступени аналогично действию второй, но с контролем другого числа циклов (N3st). Ввод в действие каждой следующей ступени осуществляется с установленной выдержкой времени ().

В устройстве предусмотрен контроль длительности циклов АР для второй и третьей ступеней. Если время прохождения установленного числа проворотов указанных ступеней превышает время, заданное уставкой, то происходит возврат устройства в исходное состояние. Возврат в исходное состояние происходит также, если ЭЦК выходит за пределы контролируемой зоны.

Устройство обеспечивает:

задание уставок эквивалентных сопротивлений модели ЭЭС от 0 до 999,9 Ом с разрешением 0,1 Ом отдельно по вещественной и мнимой части;

задание уставок угла между векторами напряжений от 0 до 360° с разрешением 1°;

задание уставок безразмерных коэффициентов от 0 до 9 с разрешением 0,1.

В устройстве предусмотрена возможность работы с тремя комплектами уставок. Обеспечивается выбор рабочего комплекта уставок по дискретному входному сигналу и по команде от ЭВМ, а также возможность редактирования уставок посредством ввода с клавиатуры устройства и с верхнего уровня управления.

Основная относительная погрешность измерения токов и напряжений в месте установки устройства не превышает 2,5 % номинального значения. Дополнительная погрешность измерения токов и напряжений при изменении частоты в диапазоне 45 - 55 Гц не превышает 1 %/Гц. Погрешность расчета углов между векторами напряжений при их величинах в пределах от 0,4 до 1,5 не превышает:

в диапазоне критических углов от 150 до 210° - 5 %;

в диапазоне от 30 до 150 и 210 до 330°- 10%;

в диапазоне от -30 до +30° - не нормируется.

В устройстве предусмотрено формирование следующей информации:

обобщенных сигналов «Срабатывание» и «Неготовность» для центральной сигнализации на щите управления энергообъекта;

информации на дисплее о неисправности устройства и выполнении функций в соответствии с задачами устройства;

диагностической информации о состоянии устройства для персонала любого уровня.

Обеспечивается фиксация срабатывания, неисправности устройства с запоминанием до его квитирования и возможность передачи этой информации через интерфейс на устройства высшего уровня.

Для формирования сигналов управления предусмотрены выходные реле:

по 2 для каждой из ступеней (для разных знаков скольжения), обеспечивающие требуемые управляющие воздействия;

для передачи во внешние цепи обобщенных сигналов «Неготовность», «Срабатывание»;

для блокирования аналогичных устройств на смежных линиях.

Устройство может устанавливаться для защиты одной линии (прямая ветвь) или двух смежных линий (прямая и обратная ветви) и контролирует 3 напряжения и 3 тока прямой ветви и один ток обратной ветви. Допускается сохранение трех комплектов рабочих уставок. Эти комплекты могут переключаться вручную или автоматически при смене схемы защищаемого участка энергосистемы.

Программное обеспечение пользователя позволяет осуществлять удаленный доступ к устройству по последовательному каналу связи с интерфейсом типа RS-232 (RS-485), с помощью которого можно следить за его функционированием, изменять уставки, переключать рабочие комплекты, записывать собранные данные.

Обеспечивается фиксация срабатывания, неисправности устройства с запоминанием до его квитирования и возможность передачи этой информации на устройства высшего уровня.

Исходные данные для настройки устройства должны быть получены на основе предварительного моделирования расчетных схем и динамических режимов защищаемой ЭЭС. При размещении АЛАР-М на удалении от узлов присоединения эквивалентных генераторов к протяженной электропередаче устройство может работать с «двухплечевой» схемой включения с соответствующим выбором уставок параметров передачи для работы каждого из плеч (тп и пk, рис. 3.2). На рисунке приняты следующие обозначения: п - узел установки устройства; т, к - граничные узлы контролируемой устройством линии; В1, В2 - выключатели линий;  ,  -векторы ЭДС эквивалентных генераторов; , ,  - векторы контролируемых напряжений в узлах т, п, k; ,  - векторы контролируемых токов; , , - комплексные эквивалентные сопротивления ветвей;  ,  - комплексные сопротивления контролируемых участков электропередачи. Устройство, установленное в узле п, периодически измеряет мгновенные значения напряжений фаз в узле установки, трехфазных токов одной ветви и ток одной фазы другой ветви. По полученной выборке производится расчет векторов основной гармоники напряжений и токов фаз.

Рис. 3.2 Схема подключения АЛАР-М

Алгоритм выявления АР базируется на расчете ЭДС эквивалентных генераторов, которые с учетом выбранных на рис. 3.2 положительных направлений токов равны:


где множители при напряжении и токах , , , , получают как коэффициенты матриц четырехполюсников ветвей.

Для выявления АР с учетом прогнозирования его развития используется угол электропередачи


где - эквивалентный угол передачи, являющийся параметром граничной фазовой траектории «угол - скольжение»;  - угол, связанный с инерционными характеристиками энергосистемы:


где  - постоянная инерции эквивалентируемой части ЭЭС, приведенная к базисной мощности;  - угол, дополняющий до 90° аргумент взаимного эквивалентного сопротивления двухмашинной электропередачи.

Предельно допустимый по условиям устойчивой работы ЭЭС угол  обозначается как . Выполненные условия    служат признаком наличия АР в энергосистеме. В зависимости от того, опережающим или отстающим является вектор  относительно  , определяют дефицитную и избыточную части ЭЭС.

Расчет векторов напряжений на границах контролируемых участков выполняется в устройстве по формулам

 

 

где , , ,  - коэффициенты четырехполюсников, характеризующих сопротивления контролируемых участков передачи; ,  - углы векторов напряжений на границах контролируемых участков.

Критерием наличия ЭЦК является выполнение хотя бы одного из соотношений

 

где  - угол вектора напряжения в месте установки АЛАР-М.

Критические значения углов,  выбирают на основе предварительных расчетов режимов сети с учетом её неоднородности и влияния отборов мощности. Их рассматривают как предельные значения углов между векторами напряжений на границах контролируемых участков сети, если в пределах контролируемой зоны в условиях наличия АР существует точка, имеющая минимальное напряжение по передаче.

Программное обеспечение устройства предусматривает и возможность работы в неселективном режиме. В этом случае устройство настраивается на срабатывание 1-й ступени при фиксации АР по передаче (   ), но без контроля попадания ЭЦК на защищаемый участок. При этом уставки по углу определяются так же, как это делается для известных аналоговых устройств САПАХ.

В ряде случаев, когда необходимо контролировать участок сети с одной стороны от места установки АЛАР, используется «одноплечевая» схема включения. В этом случае уставки сопротивления контролируемого участка отсутствующего плеча обнуляются.

Ввод и редактирование уставок, необходимых для функционирования АЛАР-М, производится либо с панели управления, либо с персонального компьютера посредством прилагаемой программы удаленного управления. Ввод с персонального компьютера предпочтителен для начальной настройки устройства, поскольку представляет более удобный интерфейс для изменения большого количества данных. Ввод с панели управления целесообразен для текущего редактирования значений небольшого количества изменяемых величин. Введенные уставки сохраняются в энергонезависимой памяти устройства.

Программное обеспечение АЛАР-М предусматривает наличие трех независимых комплектов уставок, каждый из которых содержит информацию о параметрах измерительных трансформаторов напряжения и тока, эквивалентных параметрах электропередачи, критических значениях режимных параметров, уставках проворотов и выдержек времени, параметрах блокировки устройства.

Используемые в устройстве условия блокировок реализуются при явлениях, которые в случае отсутствия АР сопровождаются изменением фазных соотношений между контролируемыми величинами. В частности, условие блокирования по допустимой скорости изменения угла между векторами ЭДС эквивалентных генераторов позволяет отличить сравнительно медленное монотонное изменение угла в условиях АР от его скачкообразных изменений при возникновении КЗ или неисправностях в цепях напряжения.

Условия блокирования по максимально допустимому отношению напряжения обратной последовательности к напряжению прямой последовательности позволяют зафиксировать несимметричные режимы при возникновении КЗ, а также при неисправностях в цепях напряжения устройства.

Условия блокирования по максимально допустимому отношению тока обратной последовательности к току прямой последовательности позволяют зафиксировать несимметричные режимы при возникновении КЗ, а также при неисправностях в цепях тока.

Условия блокирования по максимально допустимому отношению тока прямой последовательности к номинальному току фазы позволяют отличить АР от случая трехфазного КЗ.

Время блокирования устройства при выполнении любого из указанных условий равняется времени существования условия плюс время возврата блокировки t2 (в устройстве принято t2 = 0,2 с).

Система отображения, реализованная в устройстве АЛАР-М, включает в себя набор переключаемых окон отображения текущей информации и набор окон меню. Окна изображения текущей информации предназначены для контроля состояния процессов ЭЭС, работы устройства и алгоритма. В частности, предусмотрены: основное рабочее окно, в котором отображается текущее состояние работы, в т.ч. величина контролируемого угла, блокировка работы, паузы после срабатывания устройства; окно величин и углов напряжений основного направления; окно величин и углов токов в фазах основного направления; окно величины и угла тока фазы «А» дополнительного направления; окно симметричных составляющих напряжений и токов основного направления; окно величины активной и реактивной мощностей основного направления; окно величины активной и реактивной мощностей дополнительного направления; служебное окно отображения регистратора процесса.

3.5 АВР на трансформаторах ответвительной подстанции

Согласно [4] устройства АВР должны предусматриваться для восстановления питания потребителей путем автоматического присоединения резервного источника питания при отключении рабочего источника питания, приводящем к обесточению электроустановок потребителя. Устройства АВР должны предусматриваться также для автоматического включения резервного оборудования при отключении рабочего оборудования, приводящем к нарушению нормального технологического процесса.

Общие требования, предъявляемые к АВР:

устройство АВР, как правило, должно обеспечивать возможность его действия при исчезновении напряжения на шинах питаемого элемента, вызванном любой причиной, в том числе КЗ на этих шинах (последнее - при отсутствии АПВ шин);

устройство АВР при отключении выключателя рабочего источника питания должно включать, как правило, без дополнительной выдержки времени, выключатель резервного источника питания;

должна быть обеспечена однократность действия устройства, с этой целью длительность команды на включение резервного оборудования должна быть ограничена;

Для обеспечения действия АВР при обесточении питаемого элемента в связи с исчезновением напряжения со стороны питания рабочего источника, а также при отключении выключателя с приемной стороны (например, для случаев, когда релейная защита рабочего элемента действует только на отключение выключателей со стороны питания) в схеме АВР должен предусматриваться пусковой орган напряжения. Указанный пусковой орган при исчезновении напряжения на питаемом элементе и при наличии напряжения со стороны питания резервного источника должен действовать с выдержкой времени на отключение выключателя рабочего источника питания с приемной стороны, что необходимо, чтобы не допустить включения резервного источника на не отключенное повреждение в рабочем источнике.

Минимальный элемент напряжения пускового органа АВР, реагирующий на исчезновение напряжения рабочего источника, должен быть отстроен от режима самозапуска электродвигателей и от снижения напряжения при удаленных КЗ. Напряжение срабатывания элемента контроля напряжения на шинах резервного источника пускового органа АВР должно выбираться по возможности, исходя из условия самозапуска электродвигателей. Время действия пускового органа АВР должно быть больше времени отключения внешних КЗ, при которых снижение напряжения вызывает срабатывание элемента минимального напряжения пускового органа, и, как правило, больше времени действия АПВ со стороны питания.

Для автоматического включения секционного выключателя, при авариях на одном из силовых трансформаторах, используется терминал SPAC 801.02, на базе которого реализуется функция АВР. Этот терминал предназначен для управления, сигнализации и защиты секционного выключателя. Цепь пуска АВР организуется вне устройства SPAC 801 по факту аварийного отключения вводных выключателей.

Схема АВР выполнена с использованием следующих сигналов:

готовность АВР (18);

пуск АВР (сигнал со входа Х18:9 и сигнал 16);

запрет АВР (от схемы запрета АВР, рис. 3.3).

Рис 3.3 Схема АВР

На проектируемой подстанции пуск АВР производиться с контролем отсутствия встречного напряжения секции, для этого установка переключателя устанавливается в положение SG2/1=1. Контроль отсутствия напряжения на шинах производится внешним реле, которое замыкает свои контакты при отсутствии напряжения и подает напряжение положительной полярности на вход Х18:6.

3.6 АРЧ. Краткое описание

Согласно [4] автоматическое ограничение снижения частоты должно выполняться с таким расчетом, чтобы при любом возможном дефиците мощности в энергообъединении, энергосистеме, энергоузле возможность снижения частоты ниже уровня 45 Гц была исключена полностью, время работы с частотой ниже 47 Гц не превышало 20 с, а с частотой ниже 48,5 Гц - 60 с.

Устройства АЧР должны устанавливаться, как правило, на подстанциях энергосистемы.

Объемы отключения нагрузки устанавливаются, исходя из обеспечения эффективности при любых возможных дефицитах мощности; очередность отключения выбирается так, чтобы уменьшить ущерб от перерыва электроснабжения, в частности должно применяться большее число устройств и очередей АЧР, более ответственные потребители должны подключаться к более дальним по вероятности срабатывания очередям.

Устройства ЧАПВ используются для уменьшения перерыва питания отключенных потребителей в условиях восстановления частоты в результате реализации резервов генерирующей мощности, ресинхронизации или синхронизации по отключившейся электропередаче.

При размещении устройств и распределении нагрузки по очередям ЧАПВ следует учитывать степень ответственности потребителей, вероятность их отключения действием АЧР, сложность и длительность неавтоматического восстановления электропитания (исходя из принятого порядка обслуживания объектов). Как правило, очередность включения нагрузки от ЧАПВ должна быть обратной по сравнению с принятой для АЧР.

Требования, предъявляемые к устройствам АЧР:

устройства АЧР должны успешно ликвидировать все многообразие возможных аварий с дефицитом мощности в энергосистемах (энергообъединениях), начиная от местных локальных и кончая общесистемными, независимо от предшествующего режима, состава оборудования и т.п.;

при действии АЧР не должны допускаться снижения частоты ниже определенного уровня на время больше, чем некоторое предельное, т.е. должна обеспечиваться некоторая предельно-допустимая частотновременная зона (рис.3.4); это объясняется тем, что реакция отдельных агрегатов, узлов, энергосистемы в целом на снижение частоты проявляется, как правило, не мгновенно, а с некоторой постоянной времени;

объем разгрузки, осуществляемой АЧР, должен быть по возможности минимальным при условии обеспечения нормальной работы ЭЭС и соответствовать возникшему дефициту мощности; устройства АЧР должны вступать в работу только после мобилизации резервов мощности на электростанциях за счет действия АРЧВ и АЧВР;

действие АЧР, обеспечивающее ликвидацию аварии, должно удовлетворять требованию минимизации ущерба при отключении потребителей, что может быть достигнуто поочередным характером отключений с учетом ответственности и значимости потребителей;

действие АЧР должно обеспечивать подъем частоты до значений, при которых ЭЭС может длительно работать нормально; подъем частоты до номинального значения возлагается на оперативный персонал энергосистемы (диспетчера);

устройства АЧР не должны излишне срабатывать при процессах, отличных от переходных процессов в ЭЭС при дефиците мощности, но также сопровождающихся изменением частоты (синхронные качания, асинхронный ход).

Современная система АЧР включает в себя две категории: АЧР1 и АЧР2.

Категория АЧР1 быстродействующая, она предназначена для быстрого прекращения процесса снижения частоты и включает в себя следующие очереди:

спецочередь АЧР, предназначенную для предотвращения автоматической или оперативной разгрузки энергоблоков АЭС при снижении частоты ниже 49 Гц и срабатывания основного объема АЧР;

очереди основного объема АЧР1, отличающиеся по частоте срабатывания и имеющие выдержку по времени 0,3 с, достаточную для отстройки от синхронных качаний.

Интервал по частоте срабатывания между очередями обычно принимается 0,1 Гц.

Категория АЧР2 предназначена для подъема частоты в энергосистеме до уровня, обеспечивающего нормальную ее работу, и включает в себя подкатегории:

несовмещенную АЧР2, предназначенную для подъема частоты после действия АЧР1, а также при медленном снижении частоты путем отключения выделенного объема мощности потребителей;

совмещенную АЧР2, предназначенную для предотвращения зависания частоты на недопустимо низком уровне путем отключения потребителей, возможность отключения которых также предусмотрена от устройств АЧР1 (совмещение).

Категория АЧР2 выполняется в виде нескольких очередей, отличающихся между собой либо по частоте и времени, либо только по времени срабатывания.

Интервалы по выдержкам времени очередей АЧР2 устанавливаются не более 5 с.

Для совмещенной АЧР2 очереди с более высокими уставками по времени совмещаются (по отключаемым потребителям) с очередями АЧР1, имеющими более низкие уставки по частоте срабатывания. Общая мощность совмещения с АЧР1 должна быть не менее 60% суммарной мощности нагрузки, подключенной к устройствам АЧР1, с последующим совмещением до 100 % .

Общая мощность подключенной к несовмещенной АЧР2 нагрузки должна быть не менее 10 %, а суммарная мощность подключенных к АЧР потребителей - не меньше 60 % от расчетного потребления.

Частота возврата измерительных органов частоты устройств АЧР2 принимается 49,2 Гц для несовмещенной и 49,1 Гц для совмещенной подкатегории АЧР2.

Рис.3.4 Предельно-допустимая временная зона при работе АЧР:

- по требованиям стандарта; 2 - по требованиям ПТЭ

Реле частоты SPAF 340 С3 специально разработано для автоматического отключения нагрузок в ситуациях, когда нагрузки, подключенные к сети, превышают допустимое потребление мощности. Такой дефицит мощности вызывает понижение частоты сети, которое прямо пропорционально недостатку мощности и обратно пропорционально вращающимся массам генераторов, подключенных к сети.

Реле частоты SPAF 340 C3 позволяет выполнить 4-ступенчатую разгрузку и способно оперировать четырьмя группами выключателей. Восемь таймеров, свободно выбираемые выходы реле и функция df/dt реализуют логику разгрузки, которая также чувствует уровень изменения частоты сети.

Характеристики реле частоты:

однофазное четырехступенчатое комбинированное реле понижения частоты;

каждая ступень АЧР имеет функцию скорости изменения частоты (df/dt), которая может использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с функцией понижения частоты;

каждая ступень АЧР включает два индивидуально настраиваемых таймера;

функция восстановления или частотное автоматическое повторное включение;

программируемая блокировка при понижении напряжения;

четыре номинальных напряжения, выбираемые при помощи программного обеспечения;

регулируемая номинальная частота;

пять внешних входов управления для индивидуальной блокировки каждой ступени;

восемь произвольно конфигурируемых выходных реле и одно выходное реле самоконтроля;

регистрация измеренных данных, которые могут использоваться для анализа состояния сети;

передача данных по последовательной шине связи;

непрерывный самоконтроль с диагностикой внутренних сбоев.

Реле частоты SPAF 340С представляет собой вторичное реле, подключаемое к трансформаторам напряжения секции 10 кВ. Реле включает в себя один модуль - комбинированный модуль частоты и изменения скорости частоты типа SPCF 1D15.

Измерение частоты в этом модуле базируется на измерении времени между прохождениями сигнала через нуль. Число циклов, используемых для расчета, может выбираться в диапазоне 3 ... 20 циклов.

Кроме фильтра входных сигналов на время отключения реле оказывает влияние выбранная номинальная частота. Минимальное время отключения реле рассчитывается по формуле:

 

где n - это число используемых циклов;- номинальная частота.

 

Если время отключения, устанавливаемое для реле, меньше рассчитанного времени, уставка будет проигнорирована.

Когда значение частоты снижется ниже заданного уровня частоты, срабатывает соответствующая ступень АЧР. По истечению выдержки времени (t’), которая задается больше, чем выдержка времени (t), подается сигнал на отключения. Эта АЧР применяется в случаях, когда небольшой недостаток мощности и при этом медленное снижение частоты.

Если частота продолжает дальше снижаться то, опустившись ниже определенной уставки, срабатывает вторая ступень АЧР со своей выдержкой времени.

Согласно рекомендациям изготовителя на проектируемой подстанции используется реле частоты с функцией скорости изменения частоты вместе с функцией частоты. Эта комбинированная АЧР предназначена для использования, когда дефицит мощности растет быстро, и частота падает быстро.

Принцип данной комбинированной АЧР основывается на том, что если частота опускается ниже заданного уровня и срабатывает функция понижения частоты, скорость изменения частоты должна быть отрицательной для того, чтобы выполнилась функция df/dt. После чего, по истечения времени срабатывания, подается сконфигурированный сигнал отключения. Комбинированная АЧР имеет малое время срабатывания, что позволяет выполнить быстрое отключение в случае большого недостатка мощности. При дальнейшем снижение частоты срабатывают следующие ступени АЧР.

Кроме четырех ступеней АЧР модуль включает функцию восстановления. Данная функция восстановления может использоваться для управления выходным реле, когда после отключения ступени АЧР частота возвращается в нормальное положение и сохраняется в таком положении на протяжении всего диапазона уставок в течение всего времени срабатывания функции восстановления.

Допустимые пределы для восстановления определяются как окно частоты, центр которого расположен в заданной номинальной частоте модуля. Устанавливаемый предел представляет собой допустимое отклонение частоты от номинальной частоты (fn ± fr) модуля.

Принцип работы функции восстановления, после того как ступень АЧР произвела сигнал отключения, активируется функция восстановления. Когда частота возвращается к нормальному значению в пределах выбранного диапазона, запускается выдержка времени срабатывания ступени восстановления. Если частота остается в пределах разрешенного диапазона в течение заданного времени, функция восстановления срабатывает и замыкается соответствующий выход. Если частота отклоняется от установленного диапазона во время работы функции восстановления, таймер останавливается и продолжает работать, когда частота возвращается в установленный диапазон. Таймер функции восстановления сбрасывается на ноль, если одна из ступеней АЧР выдаст сигнал отключения во время работы.

Уставки для данного модуля приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 Вводимые уставки для модуля SPCF 1D15

Символ

Описание

Диапазон  уставок

Принятое значение уставки

fn

Номинальная частота

30,00 ... 65,00 Гц

50 Гц

n

Число циклов, используемых для измерения частоты

3...20

6 циклов

U</Un

Уставка блокировки понижения напряжения как коэффициент от номинального напряжения Un

(0,30 ... 0,90) ∙ Un

0,60 ∙ Un

f1

Уставка частоты первой ступени

25,00...70,00 Гц

48,8 Гц

t1

Времена срабатывания первой ступени

0,1...120 с

0,20 с

t1’


0,1...120 с

5,0 с

f2

Уставка частоты второй ступени

25,00...70,00 Гц

48,30 Гц

t2

Времена срабатывания второй ступени

0,1....120 с

0,20 с

t2’


0,1...120 с

5,0 с

f3

Уставка частоты третей ступени

25,00...70,00 Гц

47,80 Гц

t3

Времена срабатывания третей ступени

0,1...120 с

0,20 с

t3’


0,1...120 с

5,0 с

f4

Уставка частоты четвертой ступени

25,00...70,00 Гц

47,50 Гц

t4

Времена срабатывания четвертой ступени

0,1...120 с

0,20 с

t4’


0,1...120 с

5,0 с

Idf/dt

Уставки скорость изменения частоты df/dt для всех четырех ступеней

0,2 ... ±10,0 Гц/c

1,0 Гц/с

fr

Значение уставки функции восстановления

0,10...10 Гц

0,30 Гц

tr

Время срабатывания функции восстановления

-

30 с


Уставки данного комбинированного модуля принимаются ориентировочные, так как конкретные уставки АЧР рассчитываются при более детальном изучении проектируемого объекта.

3.7 АРКТ на трансформаторах ответвительной подстанции. Краткое опиисание

Согласно [4] трансформаторы с РПН подстанций для поддержания или заданного изменения напряжения должны оснащаться системой автоматического регулирования коэффициента трансформации.

Подстанции, на которых предусматривается параллельная работа трансформаторов с автоматическим регулированием коэффициента трансформации, должны оснащаться общеподстанционной автоматизированной системой управления технологическими процессами или системой группового регулирования, исключающей появление недопустимых уравнительных токов между трансформаторами.

Требования, предъявляемые к АРКТ:

АРКТ должен иметь релейную проходную характеристику;

измерительный орган АРКТ должен иметь зону нечувствительности, величина которой должна превышать ступень регулирования;

для отстройки от кратковременного отклонения напряжения электрической сети АРКТ должен иметь выдержку времени 1¸3 минуты;

для обеспечения более четкой работы электропривода, снижения числа необоснованных переключений и уменьшения величины зоны нечувствительности, коэффициент возврата должен быть по возможности равен единице, или как можно ближе к этой величине;

регулирующее воздействие на выходе АРКТ должно быть однократным и импульсным;

в измерительном органе АРКТ должна быть предусмотрена возможность введения токовой компенсации для получения отрицательного статизма регулирования напряжения по току нагрузки;

действие АРКТ не должно приводить к лавине напряжения при дефиците реактивной мощности в электрической сети, питающей трансформатор с УРПН;

действие АРКТ на повышение напряжения должно блокироваться при ненормальных режимах работы электрической сети или оборудования;

при выполнении и функционировании АРКТ должны учитываться различия в исполнении трансформаторов, схемах, их выключателях и режимах использования.

Регулятор напряжения SPAU 341С предназначен для регулирования напряжения силовых трансформаторов с устройством РПН. Для простого функционирования регулятора напряжения, в него заводится измеряемое междуфазное напряжение и контакты выходных сигналов на повышение и понижение. Также для использования функций компенсации падения напряжения на линии, минимизации циркулирующего тока или функции блокировки максимального тока регулятор напряжения заводятся фазные токи. Выбор измеряемого тока производится при помощи программных переключателей модуля автоматического регулирования напряжения SPCU 1D50.

Функции регулятора напряжения SPAU 341С:

управление напряжением трансформаторов в автоматическом (SPCU 1D50) или ручном (SPCN 1D56) режиме при помощи сигналов на повышение и понижение;

трехфазная блокировка максимального тока и блокировка минимального напряжения;

компенсация падения напряжения линии;

измерение положения устройства РПН;

последовательный интерфейс для подключения модуля шинного интерфейса и оптоковолоконной шины подстанции;

постоянная самодиагностика релейной части и программного обеспечения для повышения надежности и готовности системы;

мощная база программного обеспечения для установки параметров и контроля за регулятором.

АРКТ типа SPAU 341С имеет модульное построение, основным является модуль регулирования напряжения SPCU 1D50.

Модуль регулирования напряжения SPCU 1D50 сравнивает измеряемое вторичное напряжение трансформатора UM с напряжением управления UP.


где  - заданное напряжение;

 - рассчитываемое напряжение токовой компенсации;

 - рассчитываемое напряжение компенсации циркулирующего уравнительного реактивного тока в контуре параллельно работающих трансформатров;

 - снижение заданного напряжения в режиме минимальной нагрузки трансформатора;

В диапазоне UP ± ΔUНЧ устройство не генерирует ни сигнал на повышение, ни сигнал на понижение при измеренном напряжении. Если измеренное напряжение выходит за пределы указанного диапазона запускается регулируемая выдержка времени Т1. Эта выдержка времени действует до тех пор, пока UM остается за пределами диапазона UP ± ΔUНЧ.

Если UM изменяется за пределами диапазона UP ± ΔUНЧ в течение действия выдержки времени, то подается выходной сигнал. Однако, если напряжение UM изменяется в пределах данного диапазона в течение действия выдержки времени, счетчик событий сбрасывается, и устройство не подает выходного сигнала.

После получения первого сигнала управления от регулятора, возможно, что напряжение UM будет находиться вне пределов диапазона UP ± ΔUНЧ. После этого срабатывает вторая регулируемая выдержка времени Т2.

Значение выдержки времени Т1 зависит от разности UM - UP, а выдержки времени Т2 задается фиксированным значением.

Напряжение токовой компенсации, обеспечивающей отрицательный статизм по току нагрузки задаётся в виде двух составляющих: UR и UX, рассчитываемых по формулам:

где R, X - активное и реактивное сопротивление линии, питающейся от шин 10 кВ.

При наличии на подстанции нескольких параллельно работающих трансформаторов, оснащённых АРКТ, необходимо обеспечить в любом режиме равенство их коэффициентов трансформации, для этого используется принцип ведущий - ведомый.

Один из регуляторов напряжения производит измерения и осуществляет управление (ведущий), другие регуляторы (ведомые) следуют за ведущим, т.е. два параллельно подключенные устройства РПН синхронизированы.

Уставки для модуля регулятора напряжения SPCU 1D50 приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5 Уставки для модуля регулятора напряжения SPCU 1D50

Символ

Описание

Диапазон уставок

Принятое значение уставки

Опорное напряжение (напряжение уставки)

0.85…1.15 ∙ Un

1.0 Un

ΔUНЧ

Ширина диапазона вокруг UP , в пределах которой не осуществляется регулирование

0.6…9.0 % ∙ Un

1.5%

T1

Выдержка времени для первого импульса управление

1.0…120 с

60 с

T2

Выдержка времени для последующего импульса управления в случае, если UM не вошло в диапазон ΔUНЧ после подачи первого импульса

5.0…120 с

30 с

Символ

Описание

Диапазон уставок

Принятое значение уставки

I>

Блокировка по максимальному току трансформатора (блокирует любую операцию управления в ситуации максимального тока)

1.0…2.0 ∙ In

2 In

U<

Блокировка по минимальному напряжению (блокирует любую операцию управления во время ситуации минимального напряжения)

0.7…0.95 ∙ Un

0.7 Un

U>

Блокировка по максимальному напряжению (если напряжение превышает установленное значение, сигналы на понижение подаются быстрее, чем обычно до тех пор, пока не будет получено требуемое значение)

1.05…1.25 ∙ Un

1.25 ∙ Un

UR

Фактор компенсации активной составляющей падения напряжения на линии

0.0…25 % ∙ Un

рассчитывается при установке

UX

Фактор компенсации реактивной составляющей падения напряжения на линии

0.0…25 % ∙ Un

рассчитывается при установке



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Релейная защита - наиболее важный и сложный вид автоматики электроэнергетических систем (ЭЭС), основным назначением которой является отключение поврежденного элемента от остальной части сети в целях сохранения бесперебойной работы неповрежденной части сети (устойчивая работа электрических систем и установок потребителей, обеспечение возможности успешного самозапуска электродвигателей и прочее) и ограничение области и степени повреждения элемента. В современных ЭЭС функционирование релейной защиты тесно связано с функционированием других видов электрической автоматики, предназначенных для быстрого автоматического восстановления нормального режима и питания потребителей и предотвращения развития аварии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Аржанников Е.А., Аржанникова А.Е. Выбор параметров срабатывания микропроцессорных защит трансформаторов и линий: учеб. пособие /ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина». - Иваново, 2014. - 154 с.

Справочник по проектированию электрических сетей под ред. Д.Л. Файбисовича. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005 - 320 с. ил.

Неклепаев Б.Н., Крючков МП. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. 4-е издание, перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

Правила устройства электроустановок. - 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2011. - 151 с.

Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 11. Расчет токов короткого замыкания для релейной защиты и автоматики в сетях 110-750 кВ. - М: Энергия, 1979.

Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 12. Токовая защита нулевой последовательности от замыканий на землю линий 110-500 кВ.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

1. Расположение проводов линий электропередачи определяется конфигурацией и типом опор, которые представлены на рис. П.1 для параллельных ЛЭП и рис. П.2 для одиночной ЛЭП.

 



Рис. П.1. Железобетонная  промежуточная двухцепная опора ВЛ 110 кВ


Рис. П.2. Железобетонная  промежуточная одноцепная  опора ВЛ 110 кВ


Расчет удельных сопротивлений проводов производится согласно методике, изложенной в [5], результаты расчетов сведены в табл.1. Для ЛЭП расположение проводов и расстояния между ними указаны на рис. П.3.

Фазные провода, для параллельной ЛЭП - АС-185/29; для одноцепной линии - марки АС-185/29.

Рис. П.3. Расположение проводов одноцепной и двухцепной трехфазных ЛЭП

2. Для двухцепной линии расстояния между соседними фазами, а также между фазами и тросами определяются по рис. 1 и 3-б).

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м).

Сопротивление прямой последовательности одной цепи:

(П.1)

где  - эквивалентный радиус провода с учетом поверхностного эффекта;  - среднее геометрическое расстояние между проводами одной из цепей.

Эквивалентный радиус провода с учетом поверхностного эффекта определяется по выражению:

(П.2)

где  для сталеалюминевых проводов;  - действительный радиус провода.

 (м).

Среднее геометрическое расстояние между проводами одной из цепей:

(П.3)

Подставив расстояние между фазами, вычисленными выше, получим:

 (м).

Тогда сопротивление прямой последовательности равно:

.

Сопротивление нулевой последовательности одной цепи без учета другой цепи и троса определяется по выражению:

,(П.4)

где  - средний геометрический радиус системы трех проводов одной цепи;  - эквивалентная глубина возврата тока через землю.

Средний геометрический радиус системы трех проводов определяется по выражению:

,(П.5)

где значения  и  определены выше при расчете сопротивления прямой последовательности.

.

Эквивалентная глубина возврата тока через землю:

,(П.6)

где f - частота тока, равная 50 Гц; λ - удельная проводимость земли, равная 10-4 1/(Ом∙см).

.

Тогда сопротивление нулевой последовательности одной цепи без учета другой цепи и троса равно:

.

Сопротивление взаимоиндукции нулевой последовательности между цепями определяются по выражению:

,(П.7)

где  - среднее геометрическое расстояние между фазами цепей, определяется по выражению:

;

.

Сопротивление взаимоиндукции нулевой последовательности между цепями равно:

.

Сопротивление нулевой последовательности троса:

(П.8)

где  - эквивалентный радиус троса, определяется по выражению:

(П.9)


Тогда сопротивление нулевой последовательности троса равно:


Сопротивление взаимоиндукции нулевой последовательности между тросами и проводами одной из цепей линии:

(П.10)

где  - среднее геометрическое расстояние между тросом и проводами одной из цепей линии, определяется по выражению:

(П.11)

.

Тогда сопротивление взаимоиндукции нулевой последовательности между тросами и проводами одной из цепей линии равно:


Результирующее сопротивление нулевой последовательности одной цепи с учетом троса определяется по выражению:

(П.12)


Результирующее сопротивление взаимоиндукции нулевой последовательности между проводами одной из цепей линии и тросом:

(П.13)


3. Расстояния между соседними фазами для одноцепной ЛЭП, а также между фазами и тросом определяются по рис. 3-а), аналогично расчету для двухцепной линии:

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м),

 (м).

Сопротивление прямой последовательности определяется по формуле (П.1), учитывая эквивалентный радиус провода (П.2) и среднее геометрическое расстояние между проводами (П.3).

(м)


Сопротивление нулевой последовательности без учета троса определяется по формуле (П.4), учитывая эквивалентную глубина возврата тока через землю и средний геометрический радиус системы трех проводов, который определяется по формуле (П.5).


Сопротивление нулевой последовательности троса было определено при расчете сопротивлений двухцепной ЛЭП и составило


Сопротивление взаимоиндукции нулевой последовательности между тросом и проводами линии определяется по формуле (П.10), учитывая среднее геометрическое расстояние между тросом и фазными проводами, которое определяется по формуле (П.11).


Результирующее сопротивление трехфазной одноцепной линии с учетом троса определяется по формуле (П.12):


4. Так как тип и сечение проводов линий ответвления, а также тип опор и грозозащитных тросов выбраны такими же как и для самой двухцепной линии, то все расчеты для двухцепной линии справедливы и для линий ответвления.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Паpаметpы cистем

╒════════╤═══════╤════════════════════════════╤══════════════════════════╕

│        │       │      Mаксимальный pежим    │     Mинимальный pежим    │

│  Номер │Номер  ╞════════╤═════════╤═════════╪════════╤═════════╤═══════╡

│ системы│ узлa  │ U, кВ  │ X1, Ом  │ X0, Ом  │ U, кВ  │ X1, Ом  │ X0,Ом │

╞════════╪═══════╪════════╪═════════╪═════════╪════════╪═════════╪═══════╡

│   1    │   1   │  230   │  4.133  │  12.4   │  230   │  4.133  │ 12.4  │

│   2    │  40   │  115   │  7.347  │  22.04  │  115   │  7.347  │ 22.04 │

└────────┴───────┴────────┴─────────┴─────────┴────────┴─────────┴───────┘

Паpаметpы генеpатоpов

╒════════╤════════╤══════╤═══════╤═══════╤════════╤═══════╕

│ Номер  │ Номер  │ Uном,│ Pном, │ CosFi │   Е*,  │  X"d, │

│ ген-ра │  узла  │  кВ  │  МВт  │       │   о.е  │  о.е  │

╞════════╪════════╪══════╪═══════╪═══════╪════════╪═══════╡

│   1    │   8    │ 10.5 │  63   │  0.8  │ 1.092  │ 0.153 │

│   2    │   10   │ 10.5 │  110  │  0.8  │ 1.113  │ 0.189 │


Параметры линий

╒═══════╤════════╤════════╤══════╤══════╤═════════╤═════════╕

│ Номер │ Номер  │ Номер  │ Uном,│  L,  │  X1уд,  │  X0уд,  │

│ линии │ 1 узла │ 2 узла │  кВ  │  км  │  Ом/км  │  Ом/км  │

╞═══════╪════════╪════════╪══════╪══════╪═════════╪═════════╡

│  11   │   11   │   18   │ 110  │  24  │  0.38   │  1.15   │

│  12   │   18   │   23   │ 110  │  17  │  0.38   │  1.15   │

│  21   │   12   │   13   │ 110  │  24  │  0.38   │  1.15   │

│  22   │   13   │   24   │ 110  │  17  │  0.38   │  1.15   │

│  10   │   18   │   19   │ 110  │ 4.1  │  0.38   │  1.15   │

│  20   │   13   │   14   │ 110  │ 4.1  │  0.38   │  1.15   │

│   3   │   38   │   39   │ 110  │  32  │  0.39   │   1.1   │

└───────┴────────┴────────┴──────┴──────┴─────────┴─────────┘

Параметры двухобмоточных трансформаторов

╒═══════╤═════════╤═════════╤════════╤═══════╤═══════╤═══════╤═════════╕

│ Номер │  Номер  │  Номер  │ Sном,  │  Uвн, │  Uнн, │  Uк,  │ Соед-е  │

│ тр-ра │ узла ВН │ узла НН │  МВА   │   кВ  │   кВ  │   %   │ обмоток │

╞═══════╪═════════╪═════════╪════════╪═══════╪═══════╪═══════╪═════════╡

│   1   │    7    │    8    │   80   │  121  │ 10.5  │ 10.5  │  Y-0/d  │

│   2   │    9    │   10    │  125   │  121  │ 10.5  │ 10.5  │   Y/d   │

│   4   │   15    │   16    │   16   │  115  │  11   │ 10.5  │   Y/d   │

│   5   │   20    │   21    │   16   │  115  │  11   │ 10.5  │   Y/d   │

└───────┴─────────┴─────────┴────────┴───────┴───────┴───────┴─────────┘

РПН двухобмоточных трансформаторов

╒═══════╤══════════╤════════╤═══════════════╕

│ Номер │ Диапазон │ Кол-во │    Uk,  %     │

│ тр-ра │ регулир. │ ответв.├───────┬───────┤

│       │  dU, %   │        │ - dU  │ + dU  │

╞═══════╪══════════╪════════╪═══════╪═══════╡

│   1   │    16    │   9    │ 10.5  │ 10.5  │

│   2   │    16    │   9    │ 10.5  │ 10.5  │

│   4   │    16    │   9    │  9.8  │ 11.71 │

│   5   │    16    │   9    │  9.8  │ 11.71 │

└───────┴──────────┴────────┴───────┴───────┘



Топология трехобмоточных трансформаторов

╒═══════╤═══════════════════════════════╕

│ Номер │          Номера  узлов        │

│ тр-ра ├───────┬───────┬───────┬───────┤

│       │  ВН   │  СН   │  НН   │ Общ.  │

╞═══════╪═══════╪═══════╪═══════╪═══════╡

│   6   │  26   │  28   │  29   │  27   │

│   7   │  32   │  34   │  35   │  33   │

└───────┴───────┴───────┴───────┴───────┘

Параметры трехобмоточных трансформаторов

╒═══════╤═══════╤═══════════════════════╤═══════════════════════╤════════╕

│ Номер │ Sном, │        Uном, кВ       │          Uк, %        │ Соед-е │

│ тр-ра │  МВА  ├───────┬───────┬───────┼───────┬───────┬───────┤ обмоток│

│       │       │  ВН   │  СН   │  НН   │ ВН-СН │ ВН-НН │ СН-НН │        │

╞═══════╪═══════╪═══════╪═══════╪═══════╪═══════╪═══════╪═══════╪════════╡

│   6   │  40   │  115  │ 38.5  │ 10.5  │ 10.5  │  17   │   6   │Y-0/Y/d │

│   7   │  40   │  115  │ 38.5  │ 10.5  │ 10.5  │  17   │   6   │Y-0/Y/d │

└───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴────────┘

РПН трехобмоточных трансформаторов

╒═══════╤══════════╤════════╤═══════════════╤═══════════════╕

│ Номер │ Диапазон │ Кол-во │  Uk вн-нн, %  │  Uk вн-сн, %  │

│ тр-ра │ регулир. │ ответв.├───────┬───────┼───────┬───────┤

│       │  dU, %   │        │ - dU  │ + dU  │ - dU  │ + dU  │

╞═══════╪══════════╪════════╪═══════╪═══════╪═══════╪═══════╡

│   6   │    16    │   9    │  17   │  17   │ 10.5  │ 10.5  │

│   7   │    16    │   9    │  17   │  17   │ 10.5  │ 10.5  │

└───────┴──────────┴────────┴───────┴───────┴───────┴───────┘

Топология автотрансформаторов

╒═══════╤═══════════════════════════════╕

│ Номер │          Номера  узлов        │

│ авто- ├───────┬───────┬───────┬───────┤

│ тр-ра │  ВН   │  СН   │  НН   │ Общ.  │

╞═══════╪═══════╪═══════╪═══════╪═══════╡

│   3   │   2   │   5   │   4   │   3   │

└───────┴───────┴───────┴───────┴───────┘

Параметры автотрансформаторов

╒═══════╤══════╤═══════════════════════╤═══════════════════════╤═════════╕

│ Номер │ Sном │        Uном, кВ       │          Uк, %        │ Соед-е  │

│ авто- │ (МВА)├───────┬───────┬───────┼───────┬───────┬───────┤обмоток  │

│ тр-ра │      │  ВН   │  СН   │  НН   │ ВН-СН │ ВН-НН │ СН-НН │         │

╞═══════╪══════╪═══════╪═══════╪═══════╪═══════╪═══════╪═══════╪═════════╡

│   3   │  125 │  230  │  121  │ 10.5  │  11   │  31   │  19   │Y-0/Y-0/d│

└───────┴──────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴─────────┘

РПН автотрансформаторов

╒═══════╤══════════╤════════╤═══════════════╤═══════════════╤════════════╕

│ Номер │ Диапазон │ Кол-во │  Uk вн-нн, %  │  Uk сн-нн, %  │ Uk вн-сн, %│

│ авто- │ регулир. │ ответв.├───────┬───────┼───────┬───────┼──────┬─────┤

│ тр-ра │  dU, %   │        │ - dU  │ + dU  │ - dU  │ + dU  │ - dU │+ dU │

╞═══════╪══════════╪════════╪═══════╪═══════╪═══════╪═══════╪══════╪═════╡

│   3   │    12    │   8    │  --   │  --   │  19   │  19   │  11  │  11 │

└───────┴──────────┴────────┴───────┴───────┴───────┴───────┴──────┴─────┘

@


Параметры взаимоиндукций

╒════════════════╤═════════════════╤═════════════════╤═════════╕

│     Номер      │     Линия 1     │     Линия 2     │  Xm уд, │

│ взаимоиндукции ├────────┬────────┼────────┬────────┤  Ом/км  │

│                │ 1 узел │ 2 узел │ 1 узел │ 2 узел │         │

╞════════════════╪════════╪════════╪════════╪════════╪═════════╡

│       1        │   11   │   18   │   12   │   13   │  0.68   │

│       2        │   18   │   23   │   13   │   24   │  0.68   │

│       3        │   13   │   14   │   18   │   19   │  0.68   │

└────────────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴─────────┘

Топология выключателей

╒═════════════╤════════════╤═════════════╕

│    Номер    │   Номер    │   Номер     │

│ выключателя │   1 узла   │   2 узла    │

╞═════════════╪════════════╪═════════════╡

│      1      │     1      │      2      │

│      2      │     5      │      6      │

│      3      │     6      │      7      │

│      4      │     6      │      9      │

│      5      │     6      │     11      │

│      6      │     6      │     12      │

│      7      │     23     │     25      │

│      8      │     24     │     25      │

│      9      │     14     │     15      │

│     10      │     16     │     17      │

│     11      │     19     │     20      │

│     12      │     21     │     22      │

│     14      │     25     │     26      │

│     15      │     29     │     31      │

│     16      │     28     │     30      │

│     17      │     25     │     32      │

│     18      │     35     │     37      │

│     19      │     34     │     36      │

│     21      │     30     │     36      │

│     22      │     25     │     38      │

│     23      │     39     │     40      │

└─────────────┴────────────┴─────────────┘

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Базисное напряжение - 115 кВ

Параметры ветвей схемы замещения

╒════════════════════════╤═══════════════════════╤═══════════════════════╕                                │                        │       Прямая          │       Нулевая         │

│        Элемент         │  последовательность   │  последовательность   │

│                        ├──────────┬────────────┼──────────┬────────────┤

│                        │   Узлы   │   Х1, Ом   │   Узлы   │   Х0, Ом   │

╞════════════════════════╪══════════╪════════════╪══════════╪════════════╡

│        Линия_11        │ 11 - 18  │    9.12    │ 11 - 18  │    27.6    │

│        Линия_12        │ 18 - 23  │    6.46    │ 18 - 23  │   19.55    │

│        Линия_21        │ 12 - 13  │    9.12    │ 12 - 13  │    27.6    │

│        Линия_22        │ 13 - 24  │    6.46    │ 13 - 24  │   19.55    │

│        Линия_10        │ 18 - 19  │   1.558    │ 18 - 19  │   4.715    │

│        Линия_20        │ 13 - 14  │   1.558    │ 13 - 14  │   4.715    │

│        Линия_3         │ 38 - 39  │   12.48    │ 38 - 39  │    35.2    │

│ Двухобмоточный_тр-р_1  │  7 - 8   │   17.36    │  7 - 0   │   17.36    │

│ Двухобмоточный_тр-р_2  │  9 - 10  │   11.11    │  -----   │   -----    │

│ Двухобмоточный_тр-р_4  │ 15 - 16  │   86.79    │  -----   │   -----    │

│ Двухобмоточный_тр-р_5  │ 20 - 21  │   86.79    │  -----   │   -----    │

│ Трехобмоточный_тр-р_6  │ 26 - 27  │   35.54    │ 26 - 27  │   35.54    │

│ Трехобмоточный_тр-р_6  │ 28 - 27  │   -0.827   │  -----   │   -----    │

│ Трехобмоточный_тр-р_6  │ 29 - 27  │   20.66    │  0 - 27  │   20.66    │

│ Трехобмоточный_тр-р_7  │ 32 - 33  │   35.54    │ 32 - 33  │   35.54    │

│ Трехобмоточный_тр-р_7  │ 34 - 33  │   -0.827   │  -----   │   -----    │

│ Трехобмоточный_тр-р_7  │ 35 - 33  │   20.66    │  0 - 33  │   20.66    │

│  Автотрансформатор_3   │  2 - 3   │   12.17    │  2 - 3   │   12.17    │

│  Автотрансформатор_3   │  5 - 3   │   -0.529   │  5 - 3   │   -0.529   │

│  Автотрансформатор_3   │  4 - 3   │   20.63    │  0 - 3   │   20.63    │

└────────────────────────┴──────────┴────────────┴──────────┴────────────┘

Список взаимных индукций

╒════════════════╤═════════════════╤═════════════════╤════════╕

│     Номер      │     Линия 1     │     Линия 2     │   Xm,  │

│ взаимоиндукции ├────────┬────────┼────────┬────────┤   Ом   │

│                │ 1 узел │ 2 узел │ 1 узел │ 2 узел │        │

╞════════════════╪════════╪════════╪════════╪════════╪════════╡

│       1        │   11   │   18   │   12   │   13   │ 16.32  │

│       2        │   18   │   23   │   13   │   24   │ 11.56  │

│       3        │   13   │   14   │   18   │   19   │ 2.788  │

└────────────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┘

Параметры генерирующих элементов

╒════════════╤════╤═══════════════════════════╤══════════════════════════╕

│            │    │    Максимальный  режим    │    Минимальный  режим    │

│  Элемент   │Узлы├───────┬─────────┬─────────┼───────┬─────────┬────────┤

│            │    │ Емакс,│   Х1,   │   Х0,   │ Емин, │   Х1,   │   Х0,  │ 

│            │    │   кВ  │    Ом   │    Ом   │   кВ  │    Ом   │    Ом  │ 

╞════════════╪════╪═══════╪═════════╪═════════╪═══════╪═════════╪════════╡ 

│Генератор_1 │ 8  │ 72.5  │  25.69  │  -----  │ 72.5  │  25.69  │  ----- │ 

│Генератор_2 │ 10 │ 73.9  │  18.18  │  -----  │ 73.9  │  18.18  │  ----- │ 

│ Система_1  │ 1  │ 66.4  │  1.033  │   3.1   │ 66.4  │  1.033  │   3.1  │  │ Система_2  │ 40 │ 66.4  │  7.347  │  22.04  │ 66.4  │  7.347  │  22.04 │ 

└────────────┴────┴───────┴─────────┴─────────┴───────┴─────────┴────────┘ 

                                                          




Список выключателей

╒═════════════╤════════════╤═════════════╕

│    Номер    │   Номер    │   Номер     │

│ выключателя │   1 узла   │   2 узла    │

╞═════════════╪════════════╪═════════════╡

│      1      │     1      │      2      │

│      2      │     5      │      6      │

│      3      │     6      │      7      │

│      4      │     6      │      9      │

│      5      │     6      │     11      │

│      6      │     6      │     12      │

│      7      │     23     │     25      │

│      8      │     24     │     25      │

│      9      │     14     │     15      │

│     10      │     16     │     17      │

│     11      │     19     │     20      │

│     12      │     21     │     22      │

│     14      │     25     │     26      │

│     15      │     29     │     31      │

│     16      │     28     │     30      │

│     17      │     25     │     32      │

│     18      │     35     │     37      │

│     19      │     34     │     36      │

│     21      │     30     │     36      │

│     22      │     25     │     38      │

│     23      │     39     │     40      │

└─────────────┴────────────┴─────────────┘

Базисное напряжение - 115 кВ

Параметры ветвей схемы замещения

╒════════════════════════╤═══════════════════════╤═══════════════════════╕

│                        │       Прямая          │       Нулевая         │

│        Элемент         │  последовательность   │  последовательность   │

│                        ├──────────┬────────────┼──────────┬────────────┤

│                        │   Узлы   │   Х1, Ом   │   Узлы   │   Х0, Ом   │

╞════════════════════════╪══════════╪════════════╪══════════╪════════════╡

│        Линия_11        │ 11 - 18  │    9.12    │ 11 - 18  │    27.6    │

│        Линия_12        │ 18 - 23  │    6.46    │ 18 - 23  │   19.55    │

│        Линия_21        │ 12 - 13  │    9.12    │ 12 - 13  │    27.6    │

│        Линия_22        │ 13 - 24  │    6.46    │ 13 - 24  │   19.55    │

│        Линия_10        │ 18 - 19  │   1.558    │ 18 - 19  │   4.715    │

│        Линия_20        │ 13 - 14  │   1.558    │ 13 - 14  │   4.715    │

│        Линия_3         │ 38 - 39  │   12.48    │ 38 - 39  │    35.2    │

│ Двухобмоточный_тр-р_1  │  7 - 8   │   17.36    │  7 - 0   │   17.36    │

│ Двухобмоточный_тр-р_2  │  9 - 10  │   11.11    │  -----   │   -----    │

│ Двухобмоточный_тр-р_4  │ 15 - 16  │   86.79    │  -----   │   -----    │

│ Двухобмоточный_тр-р_5  │ 20 - 21  │   86.79    │  -----   │   -----    │

│ Трехобмоточный_тр-р_6  │ 26 - 27  │   35.54    │ 26 - 27  │   35.54    │

│ Трехобмоточный_тр-р_6  │ 28 - 27  │   -0.827   │  -----   │   -----    │

│ Трехобмоточный_тр-р_6  │ 29 - 27  │   20.66    │  0 - 27  │   20.66    │

│ Трехобмоточный_тр-р_7  │ 32 - 33  │   35.54    │ 32 - 33  │   35.54    │

│ Трехобмоточный_тр-р_7  │ 34 - 33  │   -0.827   │  -----   │   -----    │

│ Трехобмоточный_тр-р_7  │ 35 - 33  │   20.66    │  0 - 33  │   20.66    │

│  Автотрансформатор_3   │  2 - 3   │   12.17    │  2 - 3   │   12.17    │

│  Автотрансформатор_3   │  5 - 3   │   -0.529   │  5 - 3   │   -0.529   │

│  Автотрансформатор_3   │  4 - 3   │   20.63    │  0 - 3   │   20.63    │

└────────────────────────┴──────────┴────────────┴──────────┴────────────┘

                                                         

Список взаимных индукций

╒════════════════╤═════════════════╤═════════════════╤════════╕

│     Номер      │     Линия 1     │     Линия 2     │   Xm,  │

│ взаимоиндукции ├────────┬────────┼────────┬────────┤   Ом   │

│                │ 1 узел │ 2 узел │ 1 узел │ 2 узел │        │

╞════════════════╪════════╪════════╪════════╪════════╪════════╡

│       1        │   11   │   18   │   12   │   13   │ 16.32  │

│       2        │   18   │   23   │   13   │   24   │ 11.56  │

│       3        │   13   │   14   │   18   │   19   │ 2.788  │

└────────────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┘

Параметры генерирующих элементов

╒════════════╤════╤═══════════════════════════╤══════════════════════════╕

│            │    │    Максимальный  режим    │    Минимальный  режим    │

│  Элемент   │Узлы├───────┬─────────┬─────────┼───────┬─────────┬────────┤

│            │    │ Емакс,│   Х1,   │   Х0,   │ Емин, │   Х1,   │   Х0,  │

│            │    │   кВ  │    Ом   │    Ом   │   кВ  │    Ом   │    Ом  │

╞════════════╪════╪═══════╪═════════╪═════════╪═══════╪═════════╪════════╡

│Генератор_1 │ 8  │ 72.5  │  25.69  │  -----  │ 72.5  │  25.69  │  ----- │

│Генератор_2 │ 10 │ 73.9  │  18.18  │  -----  │ 73.9  │  18.18  │  ----- │

│ Система_1  │ 1  │ 66.4  │  1.033  │   3.1   │ 66.4  │  1.033  │   3.1  │

│ Система_2  │ 40 │ 66.4  │  7.347  │  22.04  │ 66.4  │  7.347  │  22.04 │

└────────────┴────┴───────┴─────────┴─────────┴───────┴─────────┴────────┘

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Пример расчёта токов КЗ «вручную» для ТО:

Схема замещения прямой последовательности рассматриваемой сети приведена на рис. П.4.

Рис. П.4. Исходная схема замещения сети

Эквивалентное сопротивление рассчитывается по формуле:

.(П.14)

Эквивалентная ЭДС определяется по выражению:

.(П.15)

По выражению (П.14) эквивалентное сопротивление:

По выражению (П.15) эквивалентная ЭДС:

.

Ток  при в режиме I рассчитывается по выражению:


Ток при  в режиме I рассчитывается по выражению:


Ток качаний. Для нахождения тока качаний используем формулу:


Где

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Остаточное напряжение должно быть проверено при КЗ в конце зоны, охватываемой первой ступенью защиты в режиме каскадного отключения повреждения, т. е. после отключения выключателя с противоположного конца линии защитой без выдержки времени.

Рис. П.5. Поясняющая схема к расчету остаточных напряжений электрической сети 110 кВ

Расчет остаточных напряжений при КЗ в точках  и  выполнен в программе ТКZ-200. Протокол расчета приведен ниже:

┌ Режим 1 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 25.9% от узла 12         │

│ Отключены Q      │  Q6                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Uф, кВ   │

╞════════════╪════════════╡

│     25     │   36.49    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 2 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  13 - 24 , в 64.4% от узла 13         │

│ Отключены Q      │  Q8                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Uф, кВ   │

╞════════════╪════════════╡

│     6      │   44.80    │

└────────────┴────────────┘

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

6.1 Токовая отсечка:

┌ Режим 1 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  25                                     │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   2.717    │

│     Q7     │   2.717    │

└────────────┴────────────┘

                                                       

┌ Режим 2 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  6                                      │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   -1.689   │

│     Q7     │   -1.689   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 3 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  22                                     │

│ Отключены Q      │  Q7                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.4449   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 4 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  22                                     │

│ Отключены Q      │  Q5                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │  -0.4300  │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 5 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  40                                     │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│    Q23     │   2.175    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 6 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  25                                     │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│    Q22     │   -2.891   │

│    Q23     │   -2.891   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 7 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  11                                     │

│ Отключены Q      │  Q7                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   8.908    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 8 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  23                                     │

│ Отключены Q      │  Q5                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │   -5.608   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 9 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ───────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  38                                     │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│    Q22     │   3.948    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 10 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  39                                     │ └──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│    Q23     │   -8.032   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 11 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Режим без КЗ     │  -E( S2 )                                           │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘


╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   2,798    │

│     Q7     │   2,798    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 12 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Режим без КЗ     │  -E( S2 )                                           │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│    Q22     │   3,356    │

└────────────┴────────────┘

6.2 Коэффициенты токораспределения для выбора параметров срабатывания ДЗ 1(2):

┌ Режим 1 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  30                                     │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.181    │

│    Q16     │   1.159    │

│    Q19     │   1.159    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 2 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  31                                     │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.7355   │

│    Q15     │   1.366    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 3 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  22                                     │

│ Отключены Q      │  Q2                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.3021   │

│    Q12     │   0.4575   │

└────────────┴────────────┘


┌ Режим 4 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  22                                     │

│ Отключены Q      │  Q4                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.2671   │

│    Q12     │   0.4472   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 5 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  12                                     │

│ Отключены Q      │  Q4, Q6                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.146    │

│   12-13    │   -2.359   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 6 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  12                                     │

│ Отключены Q      │  Q2, Q6                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.219    │

│   12-13    │   -2.402   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 7 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  30                                     │

│ Отключены Q      │  Q2, Q21                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.4902   │

│    Q16     │   1.541    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 8 ─────────┬─ Uбаз.=115кВ ───────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  30                                     │

│ Отключены Q      │  Q4, Q21                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.4499   │

│    Q16     │   1.509    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 9 ─────────┬─ Uбаз. =115кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  31                                     │

│ Отключены Q      │  Q2, Q21                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.3503   │

│    Q15     │   1.042    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 10 ────────┬─ Uбаз. =115кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  31                                     │

│ Отключены Q      │  Q4, Q21                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.3139   │

│    Q15     │   1.021    │

└────────────┴────────────┘

6.3 Коэффициенты токораспределения для выбора параметров срабатывания ДЗ 3(4):

┌ Режим 1 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  13 - 24 , в 64.4% от узла 13         │

│ Отключены Q      │  Q2, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │  -0.5494   │

│   13-КЗ    │   3.225    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 2 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  13 - 24 , в 64.4% от узла 13         │

│ Отключены Q      │  Q4, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │  -0.5883   │

│   13-КЗ    │   3.115    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 3 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  1                                      │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘





╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q1     │   -1.578   │

│     Q7     │  -0.7623   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 4 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  1                                      │

│ Отключены Q      │  Q4                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q1     │   -1.291   │

│     Q7     │  -0.5875   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 5 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  4                                      │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q1     │   0.0564   │

│     Q7     │  -0.1550   │

│    4-3     │   -1.308   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 6 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  4                                      │

│ Отключены Q      │  Q4                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q1     │   0.1475   │

│     Q7     │  -0.1383   │

│    4-3     │   -1.247   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 7 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  22                                     │

│ Отключены Q      │  Q22                                                │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │  -0.1311   │

│    Q12     │   0.4527   │

└────────────┴────────────┘


┌ Режим 8 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  24                                     │

│ Отключены Q      │  Q8                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │  -0.4189   │

│   13-24    │   3.056    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 9 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  1                                      │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q1     │   -1.625   │

│     Q7     │  -0.4636   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 10 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  4                                      │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q1     │   0.0486   │

│     Q7     │  -0.0944   │

│    4-3     │   -1.313   │

└────────────┴────────────┘

6.4 Токи, необходимые для расчета переходного сопротивления:  ?????????? не Й5

┌ Режим 1 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  13 - 24 , в 64.4% от узла 13         │

│ Отключены Q      │  Q4                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q6     │   1.666    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 2 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  25                                     │

│ Отключены Q      │  Q4                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.348    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 3 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  40                                     │

│ Отключены Q      │  Q2                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.087    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 4 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  40                                     │

│ Отключены Q      │  Q4                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.043    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 5 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  22                                     │

│ Отключены Q      │  Q2                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.3021   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 6 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  22                                     │

│ Отключены Q      │  Q4                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.2671   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 7 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  31                                     │

│ Отключены Q      │  Q2, Q21                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.3503   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 10 ────────┬─ Uбаз.=115кВ ───────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  31                                     │

│ Отключены Q      │  Q4, Q21                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.3139   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 11 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  30                                     │

│ Отключены Q      │  Q2, Q21                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.4902   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 12 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  30                                     │

│ Отключены Q      │  Q4, Q21                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.4499   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 13 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 25.9% от узла 12         │

│ Отключены Q      │  Q22                                                │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘




╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │   0.5298   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 14 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  6                                      │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │   -1.066   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 15 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  22                                     │

│ Отключены Q      │  Q22                                                │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │  -0.1311   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 16 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  4                                      │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │  -0.0944   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 17 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  1                                      │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │  -0.4636   │

└────────────┴────────────┘

6.5 Токи, необходимые для расчета УБК

ИО ОП:

┌ Режим 1 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  25                                     │

│ Отключены Q      │  Q2                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘




╒═════════ Pезультаты pасчета ══════════╕

│            │         2ф кз            │

│  Элемент   ├────────┬────────┬────────┤

│            │ I1, кА │ I2, кА │ I0, кА │

╞════════════╪════════╪════════╪════════╡

│     Q5     │ 1.016  │ 0.9578 │   0    │

└────────────┴────────┴────────┴────────┘

┌ Режим 2 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  6                                      │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒═════════ Pезультаты pасчета ══════════╕

│            │         2ф кз            │

│  Элемент   ├────────┬────────┬────────┤

│            │ I1, кА │ I2, кА │ I0, кА │

╞════════════╪════════╪════════╪════════╡

│     Q7     │-0.5091 │-0.5571 │   0    │

└────────────┴────────┴────────┴────────┘

ИО ПП:

┌ Режим 1 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  25                                     │

│ Отключены Q      │  Q2                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.974    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 3 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  6                                      │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │   -1.066   │

└────────────┴────────────┘

6.6 Токи, необходимые для расчета ТЗНП:

┌ Режим 1 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  40                                     │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒═════════ Pезультаты pасчета ═════════╕

│            │   2ф н/з   │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╪════════════╡

│    Q22     │   1.371    │   1,872    │

└────────────┴────────────┴────────────┘

┌ Режим 2 ─────────┬─ Uбаз. = 115 кВ ────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  25                                     │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

│ Заземл. узлы     │  12, 24                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘


╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   2.561    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 3 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  39                                     │

│ Отключены Q      │  Q2, Q23                                            │  └──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│    Q22     │   1.668    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 4 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  12                                     │

│ Отключены Q      │  Q6, Q14                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.829    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 5 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  40                                     │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

│ Заземл. узлы     │  12, 24                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1,218    │

│    Q22     │   1,903    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 6 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  22                                     │

│ Отключены Q      │  Q7                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.4445   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 7 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  31                                     │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘


╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.7498   │

│     Q7     │   0.7498   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 8 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  30                                     │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.226    │

│     Q7     │   1.226    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 9 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  4                                      │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │  -0.1550   │

│     Q7     │  -0.1550   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 10 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  6                                      │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

│ Заземл. узлы     │  12, 24                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   2ф н/з   │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │   -1.123   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 11 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  24                                     │

│ Отключены Q      │  Q8, Q2                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │   -1.027   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 12 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  1                                      │

│ Отключены Q      │  Q6, Q8                                             │

│ Заземл. узлы     │  12, 24                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │  -0.7036   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 13 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  22                                     │

│ Отключены Q      │  Q5                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │  -0.4287   │

└────────────┴────────────┘

6.7 Токи через защиты 1 и 4 при каскадном отключении Л2:

┌ Режим 1 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  24                                     │

│ Отключены Q      │  Q6, Q22                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1,561    │

│     Q8     │   -2,861   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 2 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  13 - 24 , в 72.7% от узла 13         │

│ Отключены Q      │  Q6, Q22                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1,531    │

│     Q8     │   -2,669   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 3 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  13 - 24 , в 45.5% от узла 13         │

│ Отключены Q      │  Q6, Q22                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1,508    │

│     Q8     │   -2,506   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 4 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  13 - 24 , в 18.2% от узла 13         │

│ Отключены Q      │  Q6, Q22                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1,490    │

│     Q8     │   -2,366   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 5 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 94.7% от узла 13         │

│ Отключены Q      │  Q6, Q22                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.477    │

│     Q8     │   -2.252   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 6 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 78.9% от узла 12         │

│ Отключены Q      │  Q6, Q22                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.468    │

│     Q8     │   -2.166   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 7 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 63.2% от узла 12         │

│ Отключены Q      │  Q6, Q22                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.462    │

│     Q8     │   -2.089   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 8 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 47.4% от узла 12         │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.458    │

│     Q8     │   -2.018   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 9 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 31.6% от узла 12         │

│ Отключены Q      │  Q6, Q22                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.455    │

│     Q8     │   -1.954   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 10 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 15.8% от узла 12         │

│ Отключены Q      │  Q6, Q22                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.454    │

│     Q8     │   -1.896   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 11 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  12                                     │

│ Отключены Q      │  Q6, Q22                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.454    │

│     Q8     │   -1.843   │

└────────────┴────────────┘

6.8 Токи через защиты 3 и 2 при каскадном отключении Л2:

┌ Режим 1 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  12                                     │

│ Отключены Q      │  Q2, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q6     │   9,591    │

│     Q7     │  -0,833    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 2 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 15.8% от узла 12         │

│ Отключены Q      │  Q2, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q6     │   7,450    │

│     Q7     │  -0,866    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 3 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 31,6% от узла 12         │

│ Отключены Q      │  Q2, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q6     │   6,115    │

│     Q7     │  -0,891    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 4 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 47,4% от узла 12         │

│ Отключены Q      │  Q2, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q6     │   5,202    │

│     Q7     │  -0,910    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 5 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 63.2% от узла 12         │

│ Отключены Q      │  Q2, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q6     │   4.540    │

│     Q7     │  -0.928    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 6 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 78.9% от узла 12         │

│ Отключены Q      │  Q2, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q6     │   4.040    │

│     Q7     │   -0.944   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 7 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  12 - 13 , в 94.7% от узла 12         │

│ Отключены Q      │  Q2, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q6     │   3.646    │

│     Q7     │   -0.959   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 8 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  13 - 24 , в 18.2% от узла 13         │

│ Отключены Q      │  Q2, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q6     │   3.280    │

│     Q7     │   -0.975   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 9 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  13 - 24 , в 45.5% от узла 13         │

│ Отключены Q      │  Q2, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q6     │   2.971    │

│     Q7     │   -0.993   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 10 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ на линии:  13 - 24 , в 72.7% от узла 13         │

│ Отключены Q      │  Q2, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q6     │   2.723    │

│     Q7     │   -1.010   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 11 ────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  24                                     │

│ Отключены Q      │  Q4, Q8                                             │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q6     │   2.456    │

│     Q7     │   -0.975   │

└────────────┴────────────┘

6.9 Токи, необходимые для оценки чувствительности ТЗНП:

┌ Режим 1 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  25                                     │

│ Отключены Q      │  Q2                                                 │ └──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.187    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 2 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  23                                     │

│ Отключены Q      │  Q2, Q7                                             │ └──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   2.518    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 3 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  40                                     │

│ Отключены Q      │  Q2                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   0.5409   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 4 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  12                                     │

│ Отключены Q      │  Q2, Q6                                             │ └──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q5     │   1.615    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 5 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  6                                      │

│ Отключены Q      │  Q14                                                │ └──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │  -0.3138   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 6 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  11                                     │

│ Отключены Q      │  Q5, Q14                                            │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │   -2.275   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 7 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  1                                      │

│ Отключены Q      │  Q14                                                │ └──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │  -0.2106   │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 8 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Место КЗ         │  КЗ в узле:  24                                     │

│ Отключены Q      │  Q14, Q8                                            │  └──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   1ф кз    │

│  Элемент   │   3I0, кА  │

╞════════════╪════════════╡

│     Q7     │   -0.683   │

└────────────┴────────────┘

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Рис. П.6. Поясняющая схема к определению положения электрического центра качаний

По схеме замещения прямой последовательности, представленной на рис. П.7, определяем ЕЭКВ и XЭКВ.

Рис. П.7. Схема замещения прямой последовательности

Эквивалентная ЭДС электростанции «А» определяется по выражению:

 (П.16)

Эквивалентное сопротивление:

 (П.17)

По выражениям (П.16) и (П.17) определяем:

;

.

Эквивалентное сопротивление подстанции «Б» определяется по выражению:

. (П.18)

.

Эквивалентная ЭДС подстанции «Б» равна ЭДС системы С2.

Эквивалентированная схема замещения сети для расчета положения центра качаний приведена на рис П.8.

Рис. П.8. Эквивалентированная схема замещения сети для расчета положения центра качаний

Эпюры напряжений в режиме, когда одна из параллельных ЛЭП отключена и когда обе ЛЭП в работе, приведены на рис. П.9 и рис. П.10 соответственно.

Рис. П.9. Эпюра напряжений в режиме, когда одна из ЛЭП отключена

Рис. П.10. Эпюра напряжений в режиме, когда обе параллельные ЛЭП в работе

Из рис. П.9 и П.10 видно, что электрический центр качаний попадает в зоны действия первых и вторых ступеней рассматриваемых защит, следовательно, первые и вторые ступени защит № 1 (2) и № 3 (4) следует блокировать при качаниях.

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Расчет токов несинхронного включения выполнен в программе «TKZ-200». Расчет производится в режиме отключения автотрансформатора или блока генератор-трансформатор. Протокол расчета приведен ниже.

┌ Режим 1 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Режим без КЗ     │  -E( S2 )                                           │

│ Отключены Q      │  Q4                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q2     │   2.662    │

└────────────┴────────────┘

┌ Режим 2 ─────────┬─ Uбаз.=115 кВ ──────────────────────────────────────┐

│ Режим без КЗ     │  -E( S2 )                                           │

│ Отключены Q      │  Q2                                                 │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘

╒══ Pезультаты pасчета ═══╕

│            │   3ф кз    │

│  Элемент   │   Iф, кА   │

╞════════════╪════════════╡

│     Q3     │   -1.237   │

Похожие работы на - Релейная защита и автоматика параллельных ЛЭП с двусторонним питанием

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!