Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения (стр. 6 )

Ом,

где напряжения короткого замыкания обмоток

;

.

Сопротивления трансформатора подстанции Д

Ом;

Ом.

Сопротивление прямой последовательности одной цепи линии АБ

Ом.

Сопротивление прямой последовательности линии БВ

Ом.

Сопротивление прямой последовательности линии БГ

Ом.

Сопротивление отпайки к подстанции Д

Ом.

На основании исходной схемы сети составляется схема замещения прямой (обратной) последовательности (рис. 4.2). Точки 2, 4, 6, 9 приняты в середине линий.

Рис. 4.2. Схема смещения прямой (обратной) последовательности для рассматриваемого участка сети

Дробные значения у сопротивлений указывают: номер сопротивления (ветви) – в числителе, значение сопротивления – в знаменателе.

4.1.2. Составление схемы замещения нулевой последовательности

1. Сопротивления нулевой последовательности трансформаторов и автотрансформаторов:

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом.

2. Сопротивления нулевой последовательности одноцепных линий определяются с учетом табл. 1.1;

 Ом;

 Ом;

 Ом;

Рис. 4.3. Схема замещения нулевой последовательности для рассматриваемого участка сети

3. Сопротивления нулевой последовательности двухцепной линии определяются с учетом данных табл. 1.1 и рис. 1.8: (см. глава I. п. 1.3.3.)

 Ом;

 Ом;

 Ом;

 Ом.

4. Составляется схема замещения нулевой последовательности (рис. 4.3). Обозначения на схеме приняты такие же, как и для схемы замещения прямой последовательности.

4.1.3. Выбор расчетных режимов и вычисление токов короткого замыкания

1. Выбор расчетных режимов. Основные режимы, при которых расчету подлежат все точки КЗ, указанные на соответствующих схемах замещения:

а) максимальный – в работе находятся все генераторы, трансформаторы и линии при максимальном режиме смежной системы;

б) минимальный – отключен один блок на станции А при минимальном режиме работы смежной системы.

Дополнительные расчетные режимы для согласования защит линий, соответствующие их максимальным и минимальным токам и требуемым значениям коэффициентов чувствительности:

а) максимальный режим – отключена и заземлена одна из параллельных линий, расчетные точки КЗ 1, 2, 3;

б) максимальный режим – каскадное отключение КЗ у шин подстанции А (точка ) и у шин подстанции Б (точка );

в) то же, что и подп. б, но в минимальном режиме;

г) расчетные режимы для согласования защит линий.

2. Вычисление токов трехфазных КЗ. Определение токов КЗ для каждой точки производится в следующем порядке:

а) сворачивается схема замещения (прямой последовательности) относительно данной точки КЗ с учетом того, что ЭДС всех источников равны и совпадают по фазе;

б) вычисляется ток КЗ в месте повреждения по (1.4);

, (4.1)

в) полный ток в месте повреждения распределяется по ветвям схемы замещения.

В качестве примера приведем расчет токов КЗ для точки 2. После преобразований сопротивлений со стороны подстанций А и Б схема замещения имеет вид, приведенный на рис. 4.4, а.

Затем, объединяя источники питания, преобразуем треугольник сопротивлений 11, 29, 30 в эквивалентную звезду:

Ом;

Ом;

Ом.

Рис. 4.4. Преобразование схемы замещения прямой последовательности при КЗ в точке 1

Далее после простейших преобразований получим (рис. 4.4, б, в):

Ом;

Ом;

Ом;

Ом.

Полный ток в месте повреждения:

кА.

Ток повреждения, протекающий со стороны подстанции А, ветвь 9 (то же ветвь 34):

кА.

Ток ветви 10 (то же ветвь 35):

кА.

При КЗ посредине линии ток неповрежденной линии находится по (3.19)

кА.

Ток неповрежденной линии совпадает по направлению с током поврежденной ветви, имеющим большее значение (в примере , протекает от подстанции А к подстанции Б).

Результаты расчетов токов трехфазных КЗ для соответствующих точек и режимов приведены в табл. 4.1.

Определение токов при двухфазных КЗ производится по данным табл. 4.1 с учетом соотношения (1.5).

3. Вычисление токов однофазных КЗ. Определение токов при однофазных КЗ на землю для каждой точки повреждения производится в следующем порядке:

а) сворачивается схема замещения нулевой последовательности относительно данной точки КЗ;

б) вычисляется ток в месте повреждения по (1.6), при этом значения принимаются по результатам расчета трехфазных КЗ для данной точки и данного режима;

в) распределение полного тока производится по ветвям схемы замещения нулевой последовательности.

Ниже для примера производится расчет токов при каскадном отключении однофазного КЗ на землю у шин подстанции А (точка рис. 4.5).

Рис. 4.5. Преобразование схемы замещения нулевой последовательности при каскадном отключении КЗ у шин подстанции А (точка 1)

Таблица 4.1

Результаты расчетов токов при трехфазных коротких замыканиях

№ точ-ки	Ом	кА	№ ветви	Доля тока ветви	Ток ветви кА	№ точки	Ом	кА	№ ветви	Доля тока ветви	Ток ветви кА
Максимальный режим	Минимальный режим
1	22,49	5,91	5,6,7,8 9 11	0,176 0,15 0,15	1,04 0,875 0,875	1	28,03	4,74	5,6,7 9 11	0,22 0,17 0,17	1,04 0,79 0,79
Продолжение табл. 4.1
№ точ-ки	Ом	кА	№ ветви	Доля тока ветви	Ток ветви кА	№ точки	Ом	кА	№ ветви	Доля тока ветви	Ток ветви кА
Максимальный режим	Минимальный режим
2	29,15	4,55	9 10 11 12	0,56 0,44 0,06 0,37	2,57 1,98 0,29 1,69	2	34,04	3,9	9 10 11 12	0,55 0,45 0,05 0,41	2,13 1,77 0,18 1,59
3	26,65	4,98	10 11 12	0,28 0,28 0,44	1,38 1,38 2,22	3	31,04	4,28	10 11 12	0,26 0,26 0,48	1,13 1,13 2,02
4	23,99	5,53	12 13 10,11	0,33 0,67 0,165	1,84 3,69 0,92	4	27,84	4,77	12 13 10,11	0,34 0,66 0,17	1,61 3,16 0,8
5	10,67	12,44	13 14	0,11 0,89	1,38 11,06	5	15,39	8,63	13 14	0,15 0,85	1,25 7,38
6	35,65	3,72	15	1	3,72	6	40,04	3,32	15	1,0	3,32
7	44,65	2,97	15,16	1	2,97	7	49,04	2,71	15,16	1,0	2,71
8	199,9	0,665	15	1	0,665	8	204,37	0,65	15	1,0	0,65
9	27,99	4,74	24 12 13	1 0,33 0,67	4,74 1,57 3,17	9	31,84	4,17	24 12 13	1,0 0,34 0,66	4,17 1,42 2,75
10	31,99	4,15	25 12 13	1 0,33 0,67	4,15 1,38 2,77	10	35,84	3,7	25 12 13	1,0 0,34 0,66	3,7 1,25 2,45
11	337,8	0,393	26,28 12 13	1 0,33 0,67	0,39 0,13 0,263	1	341,6	0,389	26,28 12 13	1,0 0,34 0,66	0,389 0,132 0,257
12	77,03	1,72	20 21 10 11 12	0,5 0,5 0,28 0,28 0,44	0,86 0,86 0,48 0,48 0,76	12	81,42	1,63	20 21 10 11 12	0,5 0,5 0,26 0,26 0,47	0,815 0,815 0,43 0,43 0,77
13	270,1	0,49	20,21 22	0,5 1	0,245 0,49	13	274,5	0,48	20,21 22	0,5 1,0	0,24 0,48
Максимальный режим. Отключена одна линия АБ.	Минимальный режим. Каскадное отключение КЗ на линии у шин ПА.
1	23,17	5,74	5,6,7,8 9	0,186 0,26	1,04 1,44	1´	67,02	1,98	9,10 11 12	0,47 1,0 0,53	0,93 1,98 1,05
2	29,4	4,52	9 10	0,61 0,39	2,77 1,75	Каскадное отключение КЗ на линии у шин ПБ.
3	30,96	4,29	10 12	0,48 0,52	2,08 2,21	3´	61,69	2,15	9,10 11 5,6,7	0,31 1 0,23	0,65 2,15 0,5
12	81,34	1,63	10	0,48	0,78
Окончание табл. 4.1
Максимальный режим. Каскадное отключение КЗ на линии у шин ПА.	Отключена одна линия АБ и отключен один блок станции А.
1´	62,69	2,11	9,10 11 12	0,48 1 0,52	1,02 2,11 1,09	1	29,12	4,56	9	0,31	1,44
Максимальный режим. Каскадное отключение КЗ на линии у шин ПБ.	Отключен один блок станции А; Каскадное отключение КЗ на линии у шин ПБ.
3´	55,71	2,38	9,10 11 5,6,7,8	0,26 1 0,185	0,61 2,38 0,44	3´	61,12	2,17	9,10 11	0,32 1	0,69 2,17
	Минимальный режим, отключена и заземлена одна линия АБ.
1	29,4	4,52	9,13	0,3	1,37
5	15,62	8,51	12 14	0,13 0,87	1,09 7,42

После преобразования участков схемы со стороны подстанций А и Б и включения полного сопротивления взаимоиндукции со стороны подстанции Б (см. рис. 1.8) схема замещения нулевой последовательности имеет вид, указанный на рис. 4.5, а. Затем, после простейших преобразований (рис. 4.5, б, в), получим: