Исходные данные. Выполнить проект РЗА для ЛЭП и конечной нагрузки (отпаек)

Билет №7

Задание

Выполнить проект РЗА для ЛЭП и конечной нагрузки (отпаек)

Рисунок 1 – Структурная схема ЛЭП

Исходные данные

ВЛ2: тип провода - 3хАС-240/32; тип опор - ПБ500-1; тип троса АС-70/72; длина L = 100 км;

Zs = 2+j9; Zr = 1+j10;

ВЛ1.1, ВЛ1.2: тип провода - АС-330/43; тип опор - ПБ220-1; тип троса – С-70; длина ВЛ1.1 – L = 40 км; длина ВЛ1.2 – L = 60 км;

Zs = 1+j10; Zr = 5+j40.

Коридор – 50 м.

Трансформатор отпайки: ТРДЦН-100000/220;

Sном = 100 МВ∙А; Uвн = 230 кВ; Uнн = 11 кВ; ∆Рх = 102 кВт; ∆Рк = 340 кВт; Uk = 12,5%

Параметры нагрузки: Sн = 50 МВ∙А; cosφ = 0,85.

Расчёт параметров ЛЭП

1. Удельные параметры ЛЭП прямой последовательности

Будем считать, что линия симметрична и полностью транспонирована. Тогда можно принять, что . Параметр зависит от типа провода и типа опор. Составляющая активного сопротивления вычисляется по формуле

,

где - температура окружающей среды; - активное сопротивление провода при .

Удельное индуктивное сопротивление провода определяется в основном типом опор и вычисляется по формуле:

,

где d_ср - среднее геометрическое расстояние между проводами;

r_ср - средний геометрический радиус проводов одной фазы для линий с расщепленным проводом.

. ,

где r_э - эквивалентный радиус провода; а_ср - среднее геометрическое расстояние между проводами одной фазы; n – число проводов в фазе. ,

где r_п - истинный радиус провода.

Примем, что температура окружающей среды .

Для провода 3хАС-240/32 имеем:

Ом/км;

Ом/км.

Для АС-330/43:

Ом/км;

Ом/км.

Опора ПБ500-1:

м;

м;

м;

м.

Опора ПБ220-1:

м;

м;

м;

м.

Провод 3хАС-240/32 на опоре ПБ500-1:

d_п = 21,6мм;

мм;

Провод АС-330/43 на опоре ПБ220-1:

d_п = 25,2 мм;

2. Удельные параметры ЛЭП нулевой последовательности

В земле протекает только утроенный ток нулевой последовательности, и поэтому активное удельное сопротивление нулевой последовательности определяется по выражению

.

Индуктивное сопротивление проводов нулевой последовательности

,

где d_з - эквивалентная глубина возврата тока через землю, 1000 м.

Провод 3хАС-240/32 на опоре ПБ500-1:

Провод АС-330/43 на опоре ПБ220-1:

3. Учет троса при расчете параметров нулевой последовательности

Активное сопротивление контура «трос – земля»: ,

где р – число тросов в системе.

Индуктивное сопротивление троса: ,

где - средний геометрический радиус системы тросов,

где - эквивалентный радиус троса; - среднее геометрическое расстояние между тросами.

Сопротивление взаимной связи между контурами провода линии и контуром троса с учетом присутствия земли в обоих контурах определяется по выражению ,

где - среднее геометрическое расстояние между проводами и тросом,

для случая линии 500 кВ, где 2 троса: .

Если внести сопротивление троса в контур линии с учетом их взаимного сопротивления , то получим искомое сопротивление нулевой последовательности линии с учетом заземленных тросов: ,

где - собственное сопротивление провода нулевой последовательности.

Для троса АС-70/72:

Среднее геометрическое расстояние между проводами и тросами:

Сопротивление взаимной связи между контурами провода линии и контуром троса

Искомое сопротивление нулевой последовательности линии 500 кВ с учетом заземленных тросов:

Для троса С-70:

;

м;

м;

м;

Искомое сопротивление линии 220 кВ с учётом заземлённых тросов:

4. Учет параллельных линий

Параллельные линии, равно как и трос, оказывают влияние только на величины нулевой последовательности.

Сопротивление взаимосвязи между проводом одной цепи и тремя проводами другой цепи определяется по выражению где

– среднее геометрическое расстояние между I и II рассматриваемыми цепями.

Для упрощения расчетов можно принять = Lкор – ширина коридора между параллельными линиями. Для учета троса параллельной линии = Lкор+0,5 м.

Тогда сопротивление нулевой последовательности линии 220 кВ с учетом параллельной линии:

5. Расчет параметров отпайки

При расчёте отпайки будем учитывать сопротивление трансформатора, линии и нагрузки.

.

; ,

;

Если считать, что длина линии отпайки равна 0, то

Расчёт токов КЗ

Рисунок 2 – Схема замещения

Результаты расчётов токов КЗ приведены в следующих таблицах:

Максимальный режим работы защищаемой линии определен 1,05Uном, а минимальный - 0,95Uном.

Нагрузочный максимальный ток линии примем равным длительно допустимому току защищаемой линии (690 А).

Примем коэффициенты трансформации ТТ и ТН соответственно равными 1000/5 и 220000/100.