Определение значения напряжения в узловых точках ( в точках на стороне ВН ) в послеаварийном режиме .
Uавар=109 кВ - исходные данные.






Регулирование напряжения в электрической сети в послеаварийном режиме.





Для ПС № 1:
, округляем. 


Для ПС № 2:
, округляем. 


Для ПС № 3:
, округляем. 


Для ПС № 4:
, округляем. 


Для ПС № 5:
, округляем. 


Результаты расчета представлены в таблице 2. 14.1.
Таблица 2.14. 1
Расчет ответвлений РПН в послеаварийном режиме.
| № ПС
|
|
|
|
|
|
|
| 99.44
| -7.6
| -8
| 10.59
| 0.9
|
|
| 95.58
| -9.49
| -9
| 10, 39
| -1
|
|
| 97.22
| -8.69
| -9
| 10, 57
| 0.7
|
|
| 95.7
| -9.43
| -9
| 10, 4
| -1
|
|
| 99.57
| -7.54
| -8
| 10, 6
|
|
Выбор оборудования
Выбор оборудования для исследуемой электрической сети покажем на примере подстанции №4. На данной подстанции установлены два трансформатора типа ТРДН –25000/110 со следующими характеристиками:
Таблица 3.1
| SНОМ, МВА
| Напряжение обмотки, кВ
| Потери, кВт
|
|
|
| ВН
| НН
|
|
| 10, 5
| 0, 7
|
|
|
| 10.5
|
|
|
Подстанция соединена с источником питания “A” посредством линии А–1 длиной 41 км выполненной проводами марки АС – 120/19 (
). Ток К.З. на шинах 110 кВ активное сопротивление системы в процентах от индуктивного: ВН – 40 кА. Выбор оборудования подстанции производится по токам короткого замыкания. Значения токов короткого замыкания необходимо знать для выбора коммутационного и измерительного оборудования, а также для подбора ошиновки. Т.к. в данном проекте подстанция имеет два уровня напряжения, то необходимо рассмотреть две точки короткого замыкания (К1 и К2 на схеме замещения). В каждой из этих точек будет рассмотрен наиболее тяжёлый случай К.З. – трехфазное замыкание.
Расчёт токов короткого замыкания.
Составим схему замещения. При этом в первом приближении на схеме отобразим сопротивления всего оборудования:

Рис. 3.1. Схема замещения
Т.к. по условиям проекта нам не задан тип потребителя на стороне низшего напряжения, то схемы замещения для расчёта токов К.З. в точках К1 и К2 преобразуются к виду:

Рис. 3.2, а. Схема замещения для точки К1

Рис. 3.2, б. Схемы замещения для точки К2
Определим все сопротивления, входящие в схему замещения. Принимаем
тогда в о.е.:
Определяем сопротивления в о.е.:
Находим ток КЗ на стороне ВН, точка К1 IПОВН, кА:
Находим ток КЗ на стороне НН, точка К2 IПОНН, кА:


Выбор оборудования Для пс №1
Рассмотрим сторону 110 кВ.
Выключатель – элегазовый типа ВГБУ– 110. Разъединитель – наружной установки типа РНДЗ – 110Б/1000 У1 (привод типа ПРН – 110 У1).
Таблица 3.2
| Расчётные данные
| Каталожные данные
|
| ВГБУ – 110
| РНДЗ – 1 – 110/1000 У1
|
| UУСТ = 110 кВ
| UНОМ = 110 кВ
| UНОМ = 110 кВ
|
| IMAX = 131.2 А
| IНОМ = 2500 А
| IНОМ = 1000 А
|
| IПО = 5.59 кА
| IОТКЛ.НОМ = 40 кА
|
|
| IАП = 0.0004 кА
| IАП.НОМ = 40 кА
|
|
| IУД = 9.407 А
| IПР.С = 102 кА
| IПР.С = 86 кА
|
| ВК = 1.9кА2∙ с
| BK = 4800 кА2∙ с
| BK = 2883 кА2∙ с
|
В качестве трансформатора тока, встроенного в силовой трансформатор был выбран ТГФ 110 – 200/5, принят высокочастотный заградитель ВЗ – 1000 – 0, 5У1:
Таблица 3.3
| Расчётные данные
| Каталожные данные
|
| ТГФ – 110 – 200/5
| ВЗ – 200 – 0, 5У1
|
| UУСТ = 110 кВ
| UНОМ = 110 кВ
| UНОМ = 110 кВ
|
| IMAX = 131.2 А
| IНОМ = 200 А
| IНОМ = 1000 А
|
| IУД = 9.407 А
| IДИН = 102 кА
| IДИН = 90 кА
|
| ВК = 1.9кА2∙ с
| ВК = 4800 кА2∙ с
| ВК = 992, 25 кА2∙ с
|
Вторичная нагрузка трансформаторов тока:
Таблица 3.4
| Прибор
| Тип
| Нагрузка фаз, ВА
|
| А
| В
| С
|
| Амперметр
| Э – 335
| 0, 5
| 0, 5
| 0, 5
|
| Ваттметр
| Д – 365
| 0, 5
|
| 0, 5
|
| Варметр
| Д – 365
| 0, 5
|
| 0, 5
|
| Счётчик активной энергии
| И – 675
| 2, 5
|
| 2, 5
|
| Счётчик реактивной энергии
| И – 673М
| 2, 5
|
| 2, 5
|
| Итого
|
| 6, 5
| 0, 5
| 6, 5
|
Теперь необходимо проверить трансформатор тока по вторичной нагрузке: Номинальный вторичный ток I2 = 5А. Т.к. индуктивное сопротивление токовых ветвей невелико, то
. Сопротивление приборов определяется по выражению
Сопротивление контактов при числе приборов более трёх принимается равным
Вторичная номинальная нагрузка трансформаторов тока в классе точности 0, 5 составляет Z2НОМ = 1, 2 Ом. Сопротивление соединительных проводов
Зная это сопротивление можно определить сечение соединительных проводов:
, где LРАСЧ = 80 м – расчётная длина для 110 кВ, ρ = 0, 0175 – удельное сопротивление материала провода. По этому сечению принимаем к установке контрольный кабель КВВГ с медными жилами сечением 2, 5 мм2.
Трансформаторы напряжения выбирают по форме исполнения, конструкции и схе ме соединения обмоток, номинальному напряжению, классу точности и вторичной нагрузке. В качестве трансформатора напряжения был выбран НКФ – 110 – 83У1 (SНОМ = 400 ВА). Мощность вторичной обмотки трансформатора напряжения: 
Таблица 3.5
| Прибор
| Тип
| Мощность одной обмотки, ВА
| Число обмоток
| Число приборов
| cosф
| sinф
| Потребляемая мощность
|
| Р, Вт
| Q, ВАр
|
| Вольтметр
| Э – 350
|
|
|
|
|
|
|
|
| Вольтметр регистрирующий
| Н – 394
|
|
|
|
|
|
|
|
| Ваттметр
| Д – 365
|
|
|
|
|
|
|
|
| Варметр
| Д – 365
|
|
|
|
|
|
|
|
| Счётчик активной энергии
| И – 674
|
|
|
| 0, 38
| 0, 925
|
| 43, 5
|
| Счётчик реактивной энергии
| И – 676
|
|
|
| 0, 38
| 0, 925
|
| 43, 5
|
| Фиксатор импульсного действия
| ФИП
|
|
|
|
|
|
|
|
| Итого
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выбираем ограничители напряжения типа ОПН – 110У1, изоляторы наружной установки 110 кВ подвесного типа марки ЛК 70/110 – А17.
Рассмотрим сторону 10 кВ.
Выключатель – вакуумный типа ВБЭ – 10 – 20/1600 УХЛ2.
Таблица 3.6
| Расчётные данные
| Каталожные данные
|
| ВБЭ 1000/5 УХЛ2
|
| UУСТ = 10 кВ
| UНОМ = 10 кВ
|
| IMAX = 1443 А
| IНОМ = 1600 А
|
| IПО = 8, 461 кА
| IОТКЛ.НОМ = 20 кА
|
| IАП = 2.364 кА
| IАП.НОМ = 27, 095 кА
|
| IУД = 21.095 А
| IПР.С = 52 кА
|
| ВК = 6.586 кА2∙ с
| ВК = 202·3 = 1200 кА2∙ с
|
В качестве трансформатора тока на стороне НН в ячейке ввода был выбран ТЛМ – 10 – I – 800/5:
Таблица 3.7
| Расчётные данные
| Каталожные данные
|
| UУСТ = 10 кВ
| UНОМ = 10 кВ
|
| IMAX = 1443 А
| IНОМ = 800 А
|
| IУД = 22.71 кА
| IДИН = 100 кА
|
| ВК = 8, 77 кА2∙ с
| ВК = 1, 52·3 = 3000 кА2∙ с
|
Вторичная нагрузка трансформаторов тока:
Таблица 3.8
| Прибор
| Тип
| Нагрузка фаз, ВА
|
| А
| В
| С
|
| Амперметр
| Э – 335
| 0, 5
| 0, 5
| 0, 5
|
| Ваттметр
| Д – 365
| 0, 5
|
| 0, 5
|
| Варметр
| Д – 365
| 0, 5
|
| 0, 5
|
| Счётчик активной энергии
| И – 675
| 2, 5
|
| 2, 5
|
| Счётчик реактивной энергии
| И – 673М
| 2, 5
|
| 2, 5
|
| Итого
|
| 6, 5
| 0, 5
| 6, 5
|
Теперь необходимо проверить трансформатор тока по вторичной нагрузке: Номинальный вторичный ток I2 = 5А. Т.к. индуктивное сопротивление токовых ветвей невелико, то
. Сопротивление приборов определяется по выражению
Сопротивление контактов при числе приборов более трёх принимается равным
Вторичная номинальная нагрузка трансформаторов тока в классе точности 0, 5 составляет Z2НОМ = 1, 2 Ом. Сопротивление соединительных проводов
Зная это сопротивление можно определить сечение соединительных проводов:
, где LРАСЧ = 50 м – расчётная длина для 10 кВ, ρ = 0, 0175 – удельное сопротивление материала провода. По этому сечению принимаем к установке контрольный кабель КВВГ с медными жилами сечением 2, 5 мм2 (т.к. в число подключаемых приборов входят счётчики).
В качестве трансформатора напряжения был выбран НАМИТ 10 – 1УХЛ (UНОМ = 10 кВ, S2НОМ = 200 ВА).
| Прибор
|
| Тип
| Мощность одной обмотки, ВА
| Число обмоток
| Число приборов
| Общая потребляемая мощность, ВА
|
| Вольтметр (сб. шины)
| Ввод от трансформаторов
| Э – 335
|
|
|
|
|
| Ваттметр
| Д – 335
| 1, 5
|
|
|
|
| Счётчик энергии (акт-реакт)
| ЦЭ6812
|
|
|
|
|
| Счётчик энергии (акт-реакт)
| Линии
| ЦЭ6812
|
|
|
|
|
| Итого
|
|
Мощность вторичной обмотки трансформатора напряжения 71 ВА < 200 ВА. Были выбраны ограничители перенапряжения ОПН – 10 –У1 и изоляторы наружной установки 10 кВ опорного типа ИОСК 12, 5 – 10/80 – 1УХ