Релейная защита трансформатора ТД 40000/110, страница 2

Расчеты токов короткого замыкания выполняют без учета нагрузочных ветвей для начальных моментов переходных процессов, поэтому динамические цепи (генераторы, двигатели, обобщенная нагрузка) вводятся в схему замещения сверхпереходными параметрами.

Расчет производится в именованных единицах, сопротивление даётся в Ом, при этом сопротивления ветвей разных ступеней трансформации приводят к среднему номинальному напряжению защищаемого элемента

Расчет необходимо провести для максимального и минимального режима системы.

2.1 Схема замещения прямой последовательности

Произведем расчет параметров схемы ЭС. Приведем все сопротивления к напряжению 115кВ.

Определим сопротивления источников питания (генераторов)

, где        - сверхпереходное сопротивление генератора, выраженное в о.е., при                           номинальных условиях.

;

.

Найдем сопротивление обобщённых источников «система»

.

Найдём сопротивления двухобмоточных трансформаторов

, где      - напряжение КЗ, %;

 – номинальная мощность трансформатора, МВА,

;

;

.

Определим сопротивление реактора

, где       – индуктивное  сопротивление реактора, Ом;

.

Определим сопротивления ЛЭП

, где       – длина линии, км;

 – удельное индуктивное сопротивление ЛЭП, Ом/км,

;

;

;

.

Определим сопротивления нагрузок

, где       – сверхпереходное сопротивление нагрузки, о.е.

;

;

.

Для выключателей

.

Для шунтов

.

            В минимальном режиме системы произойдут следующие изменения

Параметры всех других элементов будут точно такими же, как и в максимальном режиме ЭС.

Схема замещения прямой последовательности с нанесёнными параметрами изображена на рисунке№2

Рисунок 2 – Схема замещения прямой последовательности

2.2 Схема замещения нулевой последовательности

Для «системы» GS

.

Для ЛЭП W1, W2, W3, W4,

;

;

;

;

Для нагрузки

.

Для шунтов

.

Сопротивления же других элементов для токов нулевой последовательности будут точно такими же, как и для токов прямой и обратной последовательности.

В минимальном режиме системы произойдут следующие изменения

;

Параметры всех других элементов будут точно такими же, как и в максимальном режиме ЭС.

Схема замещения нулевой последовательности выглядит следующим образом

Рисунок 3 – Схема замещения ЭС нулевой последовательности

3   Расчет токов короткого замыкания

Для выбора типов защит и определения их параметров необходимо рассчитать токи КЗ.Расчеты режимов коротких замыканий выполняют на ЭВМ. В максимальном режиме должны быть включены все элементы сети, он необходим для выбора уставок и определения зон действия токовых защит. Минимальный режим (отключен наиболее мощный генератор на секции шин, минимум в энергосистеме, разомкнуты головные участки замкнутых сетей) позволяет проверить чувствительность токовых защит и выбрать уставки защит нулевой последовательности.

Результат расчета режима КЗ заносится в таблицу, где вписываются данные о режиме КЗ: точки КЗ, результирующие сопротивления, полный ток КЗ и токи в ветвях, образующих узел в месте КЗ, а также в ветвях, соответствующих смежным элементам, и остаточные напряжения на шинах основных электростанций и подстанций при трехфазных КЗ.

Остаточное напряжение на шинах определяется по выражениям

, где       - сопротивление от шин подстанции, на которых находят остаточное напряжение до места КЗ.

, где       - номинальное междуфазное напряжение сети;

 - сопротивление от шин источника питания до точки, для которой определяют остаточное напряжение;

 - трехфазное значение тока КЗ.

, где       - результирующее сопротивление от источника питания до точки КЗ

Расчет токов КЗ в данной работе производится с помощью программного комплекса TKZ, предназначенного для расчета коков КЗ в высоковольтных сетях электроэнергетических систем и вывода результата в табличном виде.

Файл исходных данных и расчет токов КЗ приведен в ПРИЛОЖЕНИИ А.

4    Выбор типов трансформаторов тока, напряжения и их коэффициентов трансформации

Трансформаторы напряжения выбираем по номинальному напряжению, роду установки, классу точности, и вторичной нагрузке.