группа ЭЭ-21-08 Назарова З.В.
Билет №7
Исходные данные для расчета
Линия напряжением 110 кВ
Рисунок 1.1 – Структурная схема ЛЭП
Парметры систем: Zs = 2+j9, Zr = 1+j10.
Опора ПБ110-1, линия выполнена проводом АС-120/19. Л1-30 км, Л2-50 км, Л3-20 км.
Z0 = 0,75·Z1.
Необходимо выполнить проект релейной защиты для ВЛ-2 и конечной нагрузки (отпайки), расположенной в конце линии ВЛ-2.
За нагрузку примем, что там расположены 2 трансформатора мощностью по 10 МВА и высшим напряжением 110 кВ. Выберем трансформаторы типа ТДН-10000/110.
Он имеет следующие параметры: Uвн = 115 кВ, Uнн = 11 кВ, Uк = 10,5%, ∆Рх = 14 кВт, ∆Рк = 58 кВт. Нейтраль разземлена.
Также можно принять, что В начале линии ВЛ-1 расположен один такой трансформатор, в начале линии ВЛ-2 – 2 трансформатора данного типа, в конце линии ВЛ-2 – 2 трансформатора, в конце линии ВЛ-3 – 1 трансформатор.
Расчет токов короткого замыкания
Определение параметров схемы замещения
Расчет выполняем в именованных единицах. Все величины приводим к ступени напряжения 110 кВ.
2.1.1 Расчет параметров ЛЭП
ЛЭП моделируем активным и индуктивным сопротивлениями. Рассчитаем при температуре 0º.
.
ПБ110-1:
м;
м;
м;
м.
Получили:
Для
ВЛ-1: 
Ом;
Ом.
Для
ВЛ-2: 
Ом;
Ом.
Для
ВЛ-3: 
Ом;
Ом.
2.1.2 Расчет сопротивлений прямой и нулевой последовательности для отпаек
В начале линии ВЛ-1 и в конце линии ВЛ-3 по одному трансформатору, который будет иметь данное сопротивление. В начале и в конце линии ВЛ-2 по 2 трансформатора, поэтому эквивалентное сопротивление в данном случае будет:
Нейтраль трансформатора разземлена, поэтому сопротивление нулевой последовательности равно 0.
Расчетная схема замещения
Расчетная модель (схема замещения) представлена на рисунке 2.1. Здесь: Z1...Z3 – сопротивление линии № 1, Z4 – сопротивление линии № 2. Z5, Z6 – сопротивления трансформаторов. Z4, Z8 – сопротивления нагрузок. Z9, Z10 – сопротивления систем справа и слева.
Рисунок 2.2 – Схема замещения
Расчет токов нормального и аварийного режимов
Расчеты производим с помощью программы-функции ShortCircuitZ.m
Примем в максимальном режиме угол между системами 200, в минимальном режиме 50.
В таблицах 1.2 - 1.9 приведены результаты аварийных максимального и минимального режимов, а также рабочего максимального и минимального режима. Все значения даны для защит, расположенных на подстанции Пушкино. 1/ – КЗ за спиной.
Таблица 2.1 – Расчет нормального максимального и минимального режима при однофазном КЗ
|
|
Токи и напряжения в месте установки защиты | |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
мак |
216.1 |
– |
– |
216.1 |
216.1 |
216.1 |
62249 |
– |
– |
62249 |
62249 |
62249 |
|
мин |
87.75 |
– |
– |
87.75 |
87.75 |
87.75 |
62357 |
– |
– |
62357 |
62357 |
62357 |
Таблица 2.2 – Расчет аварийного режима при однофазном КЗ
|
Точка КЗ |
Токи и напряжения в месте установки защиты | ||||||||||||
|
K(1) | |||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
1 |
мак |
1785 |
765.6 |
799.9 |
3337. |
1006 |
1013 |
33414 |
13016 |
20400 |
0.00 |
50734 |
50322 |
|
мин |
130.4 |
154.8 |
131.9 |
2435 |
91.49 |
66.23 |
44772 |
17586 |
27186 |
0.028 |
67931 |
67410 | |
|
1/ |
мак |
909.4 |
136.0 |
102.7 |
682.2 |
1006 |
1043. |
44931 |
20523 |
24406 |
0.028 |
67931 |
67382 |
|
мин |
130.4 |
154.8 |
131.9 |
403.0 |
91.49 |
66.23 |
44772 |
17586 |
27186 |
0.028 |
67931 |
67410 | |
|
4 |
мак |
1031 |
75 |
46 |
1027 |
1064 |
1013 |
46237 |
1290 |
1192 |
46043 |
46309 |
46460 |
|
мин |
310.8 |
256.3 |
147.5 |
710.2 |
94.11 |
197.2 |
56642 |
5731 |
4949 |
45982 |
62329 |
61626 | |
Таблица 2.3 – Расчет аварийного режима при трехфазном КЗ
|
Точка КЗ |
Токи и напряжения в месте установки защиты | ||||||||||||
|
K(3) | |||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
1 |
мак |
3735 |
– |
– |
3735 |
3735 |
3735 |
0 |
– |
– |
0 |
0 |
0 |
|
мин |
2199 |
– |
– |
2840 |
2840 |
2840 |
0 |
– |
– |
0 |
0 |
0 | |
|
1/ |
мак |
616.4 |
– |
– |
589.7 |
589.7 |
589.7 |
0 |
– |
– |
0 |
0 |
0 |
|
мин |
506.6 |
– |
– |
506.6 |
506.6 |
506.6 |
0 |
– |
– |
0 |
0 |
0 | |
|
4 |
мак |
1012 |
– |
– |
1013 |
1013 |
1013 |
46321 |
– |
– |
46321 |
46321 |
46321 |
|
мин |
933.1 |
– |
– |
933.1 |
933.1 |
933.1 |
42702 |
– |
– |
42702 |
42702 |
42702 | |
|
6 |
мак |
206.6 |
– |
– |
206.6 |
206.6 |
206.6 |
58890 |
– |
– |
58890 |
58890 |
58890 |
|
мин |
476 |
– |
– |
476 |
476 |
476 |
57324 |
– |
– |
50324 |
50324 |
50324 | |
Таблица 2.4 – Расчет аварийного режима при междуфазном КЗ
|
Точка КЗ |
Токи и напряжения в месте установки защиты | ||||||||||||
|
K(2) | |||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
1 |
мак |
23215 |
23215 |
– |
87.76 |
23215 |
23215 |
399.3 |
31179 |
– |
46430 |
23215 |
23215 |
|
мин |
1446 |
1394 |
– |
87.76 |
2495 |
2424 |
32728 |
32726 |
– |
62358 |
31179 |
31179 | |
|
1/ |
мак |
809 |
242 |
– |
1039 |
808 |
638 |
32728 |
32726 |
– |
46430 |
23215 |
23215 |
|
мин |
238.3 |
274.5 |
– |
87.76 |
399.3 |
479.0 |
32728 |
32726 |
– |
62358 |
31179 |
31179 | |
|
4 |
мак |
1017 |
136.1 |
– |
1039 |
895.2 |
1130 |
62011 |
3443 |
– |
46430 |
48297 |
44288 |
|
мин |
496.3 |
440.0 |
– |
87.76 |
842.9 |
842.9 |
52517 |
9840 |
– |
62358 |
48436 |
48272 | |
Таблица 2.5 – Расчет аварийного режима при двухфазном КЗ на землю
|
Точка КЗ |
Токи и напряжения в месте установки защиты | ||||||||||||
|
K(1,1) | |||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
1 |
мак |
2705 |
1035 |
690.2 |
1014 |
3549 |
3603 |
17601 |
17601 |
17601 |
52802 |
0 |
0 |
|
мин |
1787 |
1053 |
352 |
68.73 |
2688 |
2674 |
23559 |
23559 |
23559 |
70678 |
0.02 |
0.02 | |
|
1/ |
мак |
754 |
184 |
88.68 |
1014 |
680 |
585 |
23041 |
23039 |
23039 |
69120 |
5.891 |
5.891 |
|
мин |
303.1 |
207.4 |
114.3 |
23559 |
443.4 |
492.5 |
23870 |
23869 |
23869 |
71609 |
2.20 |
2.20 | |
|
4 |
мак |
1019 |
104.1 |
40.01 |
1040 |
961.1 |
1072 |
46216 |
1770 |
1020 |
46348 |
46862 |
45565 |
|
мин |
605.8 |
328.3 |
130.4 |
153.2 |
842.5 |
861.6 |
50007 |
7341 |
4374 |
61703 |
44820 |
43648 | |
