3.2. Анализ нормальных режимов контролируемой сети

3.2. Анализ нормальных режимов контролируемой сети

Анализ возможных нормальных режимов работы контролируемой сети необходимо провести с целью определения максимальных значений рабочих токов в местах установки устройств защиты.

Сеть имеет один источник питания, и в ней нет участков типа замкнутого кольца, поэтому защиты должны устанавливаться в начале контролируемых объектов со стороны источника питания.

Максимальное значение рабочего тока в линии W1 (I_{РАБ МАХ W1}) определяется исходя из двух условий:

— во-первых, питание всех элементов рассматриваемой электрической сети осуществляется по линии W1 (линия W2 выведена из рабочего состояния, отключена), а секционный выключатель Q15 на подстанции № 3 включен;

— во-вторых, все трансформаторы 35/10 кВ работают с номинальной нагрузкой.

Тогда:

I_{РАБ МАХ W1} = I_{HOM T1} + I_{HOM T2} + I_{HOM T3},

где I_{HOM T1}, I_{HOM T2}, I_{HOM T3} — значения номинальных токов трансформатoрoв T1 Т2, Т3, соответственно

I_{HOM T1} = S_{HOM T1} ?3 U_{HOM BH};

I_{HOM T2} = S_{HOM T2} ?3 U_{HOM BH};

I_{HOM T3} = S_{HOM T3} ?3 U_{HOM BH};

S_{HOM T1,} S_{HOM T2}, S_{HOM T3} и U_{HOM BH} — значения номинальных мощностей и напряжения обмоток ВН трансформаторов соответственно (U_{HOM BH} = 35 кВ).

При заданных значениях величин (учитывая, что Т1, Т2, Т3 имеют одинаковые номинальные мощности и их номинальные токи равны) будем иметь:

I_{РАБ МАК W1} = 3 ? S_{HOM T1}/?3?U_{HOM BH} = 3 ? (10000/(?3 ? 35)) = 3?165A = 495 A.

Максимальное значение тока в другой головной линии W2 (I_{РАБ МАХ W2}) определяется исходя из аналогичных условий, но когда питание всех трансформаторов 35/10 кВ осуществляется по линии W2.

При этом

I_{РАБ МАХ W2} = I_{РАБ МАХ W1} = 495 А

Если в этих же условиях выведена из рабочего состояния линия W1 и питание трансформаторов Т2 и Т3 осуществляется по линии W3, будем иметь максимальное значение рабочего тока в линии W3:

I_{РАБ МАК W3} = I_{НOМ Т2} + I_{HOM T3} = 2 ? (10 000/(?3 ? 35)) = 330 А.

Линия W4 и трансформатор Т3 образуют блок линия — трансформатор, так как представляют собой единый объект электрической сети и управляются одним общим выключателем Q1. Максимальный рабочий ток в линии W4 — это максимальный рабочий ток трансформатора Т3:

I_{РАБ МАХ W4} = k_ПЕР I_{НОМ Т3},

где k_ПЕР — коэффициент допустимой перегрузки (для большинства отечественных трансформаторов допускается перегрузка до 40 % номинальной мощности, поэтому можно принять k_ПЕР = 1,4)

I_{РАБ МАХ W4} = 1,4 ? 165 = 231 А.

Максимальный рабочий ток в линии 10 кВ W6 возникает при номинальных нагрузках трансформаторов Т4, Т5, Т6 с номинальным ВН 10 кВ:

I_{РАБ МАХ W6} = I_НОМТ4 + I_НОМТ5 + IНОМТ6 =

= 630 /(?3?-10) + 2 ? (400 /?3 ? 10)) = 82,6 А.

Максимальный рабочий ток в линии W5 соответствует режиму передачи по ней наибольшей мощности. Этот режим возникает при отключенном блоке линия — трансформатор W4—Т3 и питании подстанции W4 по линии W5 от шин 10 кВ подстанции № 3. Тогда:

I_{РАБ МАХ W5} = S_H4 /(?3 ? U_НОМ) + S_H5 (?3 ? U_НОМ) =

= 2700 /(?3 ?10) + 4500 /(?3?10) = 416,1А,

где S_H4 и S_H5 — полная максимальная мощность нагрузок Н4 и Н5 соответственно.

Площадь поперечного сечения проводов для линий электропередачи определяется по допустимым длительным токам. В соответствии с требованиями ПУЭ можно выбрать для линий 35 кВ W1 и W2 провод АС-185, линии W3 — АС-95, линии W4 — АС-70, для линий 10 кВ W5 — АС-150 и W6 (учитывая большую протяженность) — АС-70.

Для участков W7 и W8 магистральной линии 10 кВ также применяется провод АС-70.