Релейная защита и автоматика параллельных ЛЭП с двусторонним питанием

Минимальный элемент напряжения пускового органа АВР, реагирующий на исчезновение напряжения рабочего источника, должен быть отстроен от режима самозапуска электродвигателей и от снижения напряжения при удаленных КЗ. Напряжение срабатывания элемента контроля напряжения на шинах резервного источника пускового органа АВР должно выбираться по возможности, исходя из условия самозапуска электродвигателей. Время действия пускового органа АВР должно быть больше времени отключения внешних КЗ, при которых снижение напряжения вызывает срабатывание элемента минимального напряжения пускового органа, и, как правило, больше времени действия АПВ со стороны питания.

Для автоматического включения секционного выключателя, при авариях на одном из силовых трансформаторах, используется терминал SPAC 801.02, на базе которого реализуется функция АВР. Этот терминал предназначен для управления, сигнализации и защиты секционного выключателя. Цепь пуска АВР организуется вне устройства SPAC 801 по факту аварийного отключения вводных выключателей.

Схема АВР приведена на рис. 3.3.

Схема АВР выполнена с использованием следующих сигналов:

готовность АВР (18);

пуск АВР (сигнал со входа Х18:9 и сигнал 16);

запрет АВР (от схемы запрета АВР, рис. 3.3).

Рис 3.3 Схема АВР

На проектируемой подстанции пуск АВР производиться с контролем отсутствия встречного напряжения секции, для этого установка переключателя устанавливается в положение SG2/1=1. Контроль отсутствия напряжения на шинах производится внешним реле, которое замыкает свои контакты при отсутствии напряжения и подает напряжение положительной полярности на вход Х18:6.

3.6 АРЧ. Краткое описание

Согласно [4] автоматическое ограничение снижения частоты должно выполняться с таким расчетом, чтобы при любом возможном дефиците мощности в энергообъединении, энергосистеме, энергоузле возможность снижения частоты ниже уровня 45 Гц была исключена полностью, время работы с частотой ниже 47 Гц не превышало 20 с, а с частотой ниже 48,5 Гц - 60 с.

Устройства АЧР должны устанавливаться, как правило, на подстанциях энергосистемы.

Объемы отключения нагрузки устанавливаются, исходя из обеспечения эффективности при любых возможных дефицитах мощности; очередность отключения выбирается так, чтобы уменьшить ущерб от перерыва электроснабжения, в частности должно применяться большее число устройств и очередей АЧР, более ответственные потребители должны подключаться к более дальним по вероятности срабатывания очередям.

Устройства ЧАПВ используются для уменьшения перерыва питания отключенных потребителей в условиях восстановления частоты в результате реализации резервов генерирующей мощности, ресинхронизации или синхронизации по отключившейся электропередаче.

При размещении устройств и распределении нагрузки по очередям ЧАПВ следует учитывать степень ответственности потребителей, вероятность их отключения действием АЧР, сложность и длительность неавтоматического восстановления электропитания (исходя из принятого порядка обслуживания объектов). Как правило, очередность включения нагрузки от ЧАПВ должна быть обратной по сравнению с принятой для АЧР.

Требования, предъявляемые к устройствам АЧР:

устройства АЧР должны успешно ликвидировать все многообразие возможных аварий с дефицитом мощности в энергосистемах (энергообъединениях), начиная от местных локальных и кончая общесистемными, независимо от предшествующего режима, состава оборудования и т.п.;

при действии АЧР не должны допускаться снижения частоты ниже определенного уровня на время больше, чем некоторое предельное, т.е. должна обеспечиваться некоторая предельно-допустимая частотновременная зона (рис.3.4); это объясняется тем, что реакция отдельных агрегатов, узлов, энергосистемы в целом на снижение частоты проявляется, как правило, не мгновенно, а с некоторой постоянной времени;

объем разгрузки, осуществляемой АЧР, должен быть по возможности минимальным при условии обеспечения нормальной работы ЭЭС и соответствовать возникшему дефициту мощности; устройства АЧР должны вступать в работу только после мобилизации резервов мощности на электростанциях за счет действия АРЧВ и АЧВР;

действие АЧР, обеспечивающее ликвидацию аварии, должно удовлетворять требованию минимизации ущерба при отключении потребителей, что может быть достигнуто поочередным характером отключений с учетом ответственности и значимости потребителей;

действие АЧР должно обеспечивать подъем частоты до значений, при которых ЭЭС может длительно работать нормально; подъем частоты до номинального значения возлагается на оперативный персонал энергосистемы (диспетчера);

устройства АЧР не должны излишне срабатывать при процессах, отличных от переходных процессов в ЭЭС при дефиците мощности, но также сопровождающихся изменением частоты (синхронные качания, асинхронный ход).

Современная система АЧР включает в себя две категории: АЧР1 и АЧР2.

Категория АЧР1 быстродействующая, она предназначена для быстрого прекращения процесса снижения частоты и включает в себя следующие очереди:

спецочередь АЧР, предназначенную для предотвращения автоматической или оперативной разгрузки энергоблоков АЭС при снижении частоты ниже 49 Гц и срабатывания основного объема АЧР;

очереди основного объема АЧР1, отличающиеся по частоте срабатывания и имеющие выдержку по времени 0,3 с, достаточную для отстройки от синхронных качаний.

Интервал по частоте срабатывания между очередями обычно принимается 0,1 Гц.

Категория АЧР2 предназначена для подъема частоты в энергосистеме до уровня, обеспечивающего нормальную ее работу, и включает в себя подкатегории:

несовмещенную АЧР2, предназначенную для подъема частоты после действия АЧР1, а также при медленном снижении частоты путем отключения выделенного объема мощности потребителей;

совмещенную АЧР2, предназначенную для предотвращения зависания частоты на недопустимо низком уровне путем отключения потребителей, возможность отключения которых также предусмотрена от устройств АЧР1 (совмещение).

Категория АЧР2 выполняется в виде нескольких очередей, отличающихся между собой либо по частоте и времени, либо только по времени срабатывания.

Интервалы по выдержкам времени очередей АЧР2 устанавливаются не более 5 с.

Для совмещенной АЧР2 очереди с более высокими уставками по времени совмещаются (по отключаемым потребителям) с очередями АЧР1, имеющими более низкие уставки по частоте срабатывания. Общая мощность совмещения с АЧР1 должна быть не менее 60% суммарной мощности нагрузки, подключенной к устройствам АЧР1, с последующим совмещением до 100 % .

Общая мощность подключенной к несовмещенной АЧР2 нагрузки должна быть не менее 10 %, а суммарная мощность подключенных к АЧР потребителей - не меньше 60 % от расчетного потребления.

Частота возврата измерительных органов частоты устройств АЧР2 принимается 49,2 Гц для несовмещенной и 49,1 Гц для совмещенной подкатегории АЧР2.

Рис.3.4 Предельно-допустимая временная зона при работе АЧР:

1 - по требованиям стандарта; 2 - по требованиям ПТЭ

Реле частоты SPAF 340 С3 специально разработано для автоматического отключения нагрузок в ситуациях, когда нагрузки, подключенные к сети, превышают допустимое потребление мощности. Такой дефицит мощности вызывает понижение частоты сети, которое прямо пропорционально недостатку мощности и обратно пропорционально вращающимся массам генераторов, подключенных к сети.

Реле частоты SPAF 340 C3 позволяет выполнить 4-ступенчатую разгрузку и способно оперировать четырьмя группами выключателей. Восемь таймеров, свободно выбираемые выходы реле и функция df/dt реализуют логику разгрузки, которая также чувствует уровень изменения частоты сети.

Характеристики реле частоты:

однофазное четырехступенчатое комбинированное реле понижения частоты;

каждая ступень АЧР имеет функцию скорости изменения частоты (df/dt), которая может использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с функцией понижения частоты;

каждая ступень АЧР включает два индивидуально настраиваемых таймера;

функция восстановления или частотное автоматическое повторное включение;

программируемая блокировка при понижении напряжения;

четыре номинальных напряжения, выбираемые при помощи программного обеспечения;

регулируемая номинальная частота;

пять внешних входов управления для индивидуальной блокировки каждой ступени;

восемь произвольно конфигурируемых выходных реле и одно выходное реле самоконтроля;

регистрация измеренных данных, которые могут использоваться для анализа состояния сети;

передача данных по последовательной шине связи;

непрерывный самоконтроль с диагностикой внутренних сбоев.

Реле частоты SPAF 340С представляет собой вторичное реле, подключаемое к трансформаторам напряжения секции 10 кВ. Реле включает в себя один модуль - комбинированный модуль частоты и изменения скорости частоты типа SPCF 1D15.

Измерение частоты в этом модуле базируется на измерении времени между прохождениями сигнала через нуль. Число циклов, используемых для расчета, может выбираться в диапазоне 3 ... 20 циклов.

Кроме фильтра входных сигналов на время отключения реле оказывает влияние выбранная номинальная частота. Минимальное время отключения реле рассчитывается по формуле:

где n - это число используемых циклов;

fn - номинальная частота.

Если время отключения, устанавливаемое для реле, меньше рассчитанного времени, уставка будет проигнорирована.

Когда значение частоты снижется ниже заданного уровня частоты, срабатывает соответствующая ступень АЧР. По истечению выдержки времени (t'), которая задается больше, чем выдержка времени (t), подается сигнал на отключения. Эта АЧР применяется в случаях, когда небольшой недостаток мощности и при этом медленное снижение частоты.

Если частота продолжает дальше снижаться то, опустившись ниже определенной уставки, срабатывает вторая ступень АЧР со своей выдержкой времени.

Согласно рекомендациям изготовителя на проектируемой подстанции используется реле частоты с функцией скорости изменения частоты вместе с функцией частоты. Эта комбинированная АЧР предназначена для использования, когда дефицит мощности растет быстро, и частота падает быстро.

Принцип данной комбинированной АЧР основывается на том, что если частота опускается ниже заданного уровня и срабатывает функция понижения частоты, скорость изменения частоты должна быть отрицательной для того, чтобы выполнилась функция df/dt. После чего, по истечения времени срабатывания, подается сконфигурированный сигнал отключения. Комбинированная АЧР имеет малое время срабатывания, что позволяет выполнить быстрое отключение в случае большого недостатка мощности. При дальнейшем снижение частоты срабатывают следующие ступени АЧР.

Кроме четырех ступеней АЧР модуль включает функцию восстановления. Данная функция восстановления может использоваться для управления выходным реле, когда после отключения ступени АЧР частота возвращается в нормальное положение и сохраняется в таком положении на протяжении всего диапазона уставок в течение всего времени срабатывания функции восстановления.

Допустимые пределы для восстановления определяются как окно частоты, центр которого расположен в заданной номинальной частоте модуля. Устанавливаемый предел представляет собой допустимое отклонение частоты от номинальной частоты (fn fr) модуля.

Принцип работы функции восстановления, после того как ступень АЧР произвела сигнал отключения, активируется функция восстановления. Когда частота возвращается к нормальному значению в пределах выбранного диапазона, запускается выдержка времени срабатывания ступени восстановления. Если частота остается в пределах разрешенного диапазона в течение заданного времени, функция восстановления срабатывает и замыкается соответствующий выход. Если частота отклоняется от установленного диапазона во время работы функции восстановления, таймер останавливается и продолжает работать, когда частота возвращается в установленный диапазон. Таймер функции восстановления сбрасывается на ноль, если одна из ступеней АЧР выдаст сигнал отключения во время работы.

Уставки для данного модуля приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 Вводимые уставки для модуля SPCF 1D15

Символ	Описание	Диапазон уставок	Принятое значение уставки
fn	Номинальная частота	30,00 ... 65,00 Гц	50 Гц
n	Число циклов, используемых для измерения частоты	3...20	6 циклов
U</Un	Уставка блокировки понижения напряжения как коэффициент от номинального напряжения Un	(0,30 ... 0,90) • Un	0,60 • Un
f1	Уставка частоты первой ступени	25,00...70,00 Гц	48,8 Гц
t1	Времена срабатывания первой ступени	0,1...120 с	0,20 с
t1'		0,1...120 с	5,0 с
f2	Уставка частоты второй ступени	25,00...70,00 Гц	48,30 Гц
t2	Времена срабатывания второй ступени	0,1....120 с	0,20 с
t2'		0,1...120 с	5,0 с
f3	Уставка частоты третей ступени	25,00...70,00 Гц	47,80 Гц
t3	Времена срабатывания третей ступени	0,1...120 с	0,20 с
t3'		0,1...120 с	5,0 с
f4	Уставка частоты четвертой ступени	25,00...70,00 Гц	47,50 Гц
t4	Времена срабатывания четвертой ступени	0,1...120 с	0,20 с
t4'		0,1...120 с	5,0 с
Idf/dt	Уставки скорость изменения частоты df/dt для всех четырех ступеней	0,2 ... 10,0 Гц/c	1,0 Гц/с
fr	Значение уставки функции восстановления	0,10...10 Гц	0,30 Гц
tr	Время срабатывания функции восстановления	-	30 с

Уставки данного комбинированного модуля принимаются ориентировочные, так как конкретные уставки АЧР рассчитываются при более детальном изучении проектируемого объекта.

3.7 АРКТ на трансформаторах ответвительной подстанции. Краткое опиисание

Согласно [4] трансформаторы с РПН подстанций для поддержания или заданного изменения напряжения должны оснащаться системой автоматического регулирования коэффициента трансформации.

Подстанции, на которых предусматривается параллельная работа трансформаторов с автоматическим регулированием коэффициента трансформации, должны оснащаться общеподстанционной автоматизированной системой управления технологическими процессами или системой группового регулирования, исключающей появление недопустимых уравнительных токов между трансформаторами.

Требования, предъявляемые к АРКТ:

АРКТ должен иметь релейную проходную характеристику;

измерительный орган АРКТ должен иметь зону нечувствительности, величина которой должна превышать ступень регулирования;

для отстройки от кратковременного отклонения напряжения электрической сети АРКТ должен иметь выдержку времени 13 минуты;

для обеспечения более четкой работы электропривода, снижения числа необоснованных переключений и уменьшения величины зоны нечувствительности, коэффициент возврата должен быть по возможности равен единице, или как можно ближе к этой величине;

регулирующее воздействие на выходе АРКТ должно быть однократным и импульсным;

в измерительном органе АРКТ должна быть предусмотрена возможность введения токовой компенсации для получения отрицательного статизма регулирования напряжения по току нагрузки;

действие АРКТ не должно приводить к лавине напряжения при дефиците реактивной мощности в электрической сети, питающей трансформатор с УРПН;

действие АРКТ на повышение напряжения должно блокироваться при ненормальных режимах работы электрической сети или оборудования;

при выполнении и функционировании АРКТ должны учитываться различия в исполнении трансформаторов, схемах, их выключателях и режимах использования.

Регулятор напряжения SPAU 341С предназначен для регулирования напряжения силовых трансформаторов с устройством РПН. Для простого функционирования регулятора напряжения, в него заводится измеряемое междуфазное напряжение и контакты выходных сигналов на повышение и понижение. Также для использования функций компенсации падения напряжения на линии, минимизации циркулирующего тока или функции блокировки максимального тока регулятор напряжения заводятся фазные токи. Выбор измеряемого тока производится при помощи программных переключателей модуля автоматического регулирования напряжения SPCU 1D50.

Функции регулятора напряжения SPAU 341С:

управление напряжением трансформаторов в автоматическом (SPCU 1D50) или ручном (SPCN 1D56) режиме при помощи сигналов на повышение и понижение;

трехфазная блокировка максимального тока и блокировка минимального напряжения;

компенсация падения напряжения линии;

измерение положения устройства РПН;

последовательный интерфейс для подключения модуля шинного интерфейса и оптоковолоконной шины подстанции;

постоянная самодиагностика релейной части и программного обеспечения для повышения надежности и готовности системы;

мощная база программного обеспечения для установки параметров и контроля за регулятором.

АРКТ типа SPAU 341С имеет модульное построение, основным является модуль регулирования напряжения SPCU 1D50.

Модуль регулирования напряжения SPCU 1D50 сравнивает измеряемое вторичное напряжение трансформатора UM с напряжением управления UP.

где - заданное напряжение;

- рассчитываемое напряжение токовой компенсации;

- рассчитываемое напряжение компенсации циркулирующего уравнительного реактивного тока в контуре параллельно работающих трансформатров;

- снижение заданного напряжения в режиме минимальной нагрузки трансформатора;

В диапазоне UP ± ДUНЧ устройство не генерирует ни сигнал на повышение, ни сигнал на понижение при измеренном напряжении. Если измеренное напряжение выходит за пределы указанного диапазона запускается регулируемая выдержка времени Т1. Эта выдержка времени действует до тех пор, пока UM остается за пределами диапазона UP ± ДUНЧ.

Если UM изменяется за пределами диапазона UP ± ДUНЧ в течение действия выдержки времени, то подается выходной сигнал. Однако, если напряжение UM изменяется в пределах данного диапазона в течение действия выдержки времени, счетчик событий сбрасывается, и устройство не подает выходного сигнала.

После получения первого сигнала управления от регулятора, возможно, что напряжение UM будет находиться вне пределов диапазона UP ± ДUНЧ. После этого срабатывает вторая регулируемая выдержка времени Т2.

Значение выдержки времени Т1 зависит от разности UM - UP, а выдержки времени Т2 задается фиксированным значением.

Напряжение токовой компенсации, обеспечивающей отрицательный статизм по току нагрузки задаётся в виде двух составляющих: UR и UX, рассчитываемых по формулам:

где R, X - активное и реактивное сопротивление линии, питающейся от шин 10 кВ.

При наличии на подстанции нескольких параллельно работающих трансформаторов, оснащённых АРКТ, необходимо обеспечить в любом режиме равенство их коэффициентов трансформации, для этого используется принцип ведущий - ведомый.

Один из регуляторов напряжения производит измерения и осуществляет управление (ведущий), другие регуляторы (ведомые) следуют за ведущим, т.е. два параллельно подключенные устройства РПН синхронизированы.

Уставки для модуля регулятора напряжения SPCU 1D50 приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5 Уставки для модуля регулятора напряжения SPCU 1D50

Символ	Описание	Диапазон уставок	Принятое значение уставки
UЗ	Опорное напряжение (напряжение уставки)	0.85…1.15 • Un	1.0 Un
ДUНЧ	Ширина диапазона вокруг UP , в пределах которой не осуществляется регулирование	0.6…9.0 % • Un	1.5%
T1	Выдержка времени для первого импульса управление	1.0…120 с	60 с
T2	Выдержка времени для последующего импульса управления в случае, если UM не вошло в диапазон ДUНЧ после подачи первого импульса	5.0…120 с	30 с
Символ	Описание	Диапазон уставок	Принятое значение уставки
I>	Блокировка по максимальному току трансформатора (блокирует любую операцию управления в ситуации максимального тока)	1.0…2.0 • In	2 In
U<	Блокировка по минимальному напряжению (блокирует любую операцию управления во время ситуации минимального напряжения)	0.7…0.95 • Un	0.7 Un
U>	Блокировка по максимальному напряжению (если напряжение превышает установленное значение, сигналы на понижение подаются быстрее, чем обычно до тех пор, пока не будет получено требуемое значение)	1.05…1.25 • Un	1.25 • Un
UR	Фактор компенсации активной составляющей падения напряжения на линии	0.0…25 % • Un	рассчитывается при установке
UX	Фактор компенсации реактивной составляющей падения напряжения на линии	0.0…25 % • Un	рассчитывается при установке

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Релейная защита _ наиболее важный и сложный вид автоматики электроэнергетических систем (ЭЭС), основным назначением которой является отключение поврежденного элемента от остальной части сети в целях сохранения бесперебойной работы неповрежденной части сети (устойчивая работа электрических систем и установок потребителей, обеспечение возможности успешного самозапуска электродвигателей и прочее) и ограничение области и степени повреждения элемента. В современных ЭЭС функционирование релейной защиты тесно связано с функционированием других видов электрической автоматики, предназначенных для быстрого автоматического восстановления нормального режима и питания потребителей и предотвращения развития аварии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Аржанников Е.А., Аржанникова А.Е. Выбор параметров срабатывания микропроцессорных защит трансформаторов и линий: учеб. пособие /ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина». - Иваново, 2014. - 154 с.

Справочник по проектированию электрических сетей под ред. Д.Л. Файбисовича. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005 - 320 с. ил.

Неклепаев Б.Н., Крючков МП. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. 4-е издание, перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

Правила устройства электроустановок. - 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2011. - 151 с.

Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 11. Расчет токов короткого замыкания для релейной защиты и автоматики в сетях 110-750 кВ. - М: Энергия, 1979.

Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 12. Токовая защита нулевой последовательности от замыканий на землю линий 110-500 кВ.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

1. Расположение проводов линий электропередачи определяется конфигурацией и типом опор, которые представлены на рис. П.1 для параллельных ЛЭП и рис. П.2 для одиночной ЛЭП.

Рис. П.1. Железобетонная промежуточная двухцепная опора ВЛ 110 кВ		Рис. П.2. Железобетонная промежуточная одноцепная опора ВЛ 110 кВ

Расчет удельных сопротивлений проводов производится согласно методике, изложенной в [5], результаты расчетов сведены в табл.1. Для ЛЭП расположение проводов и расстояния между ними указаны на рис. П.3.

Фазные провода, для параллельной ЛЭП - АС-185/29; для одноцепной линии - марки АС-185/29.

Рис. П.3. Расположение проводов одноцепной и двухцепной трехфазных ЛЭП

2. Для двухцепной линии расстояния между соседними фазами, а также между фазами и тросами определяются по рис. 1 и 3-б).

(м),

(м),

(м),

(м),

(м),

(м),

(м),

(м),

(м),

(м),

(м),

(м).

Сопротивление прямой последовательности одной цепи:

(П.1)

где - эквивалентный радиус провода с учетом поверхностного эффекта; - среднее геометрическое расстояние между проводами одной из цепей.

Эквивалентный радиус провода с учетом поверхностного эффекта определяется по выражению:

(П.2)

где для сталеалюминевых проводов; - действительный радиус провода.

(м).

Среднее геометрическое расстояние между проводами одной из цепей:

(П.3)

Подставив расстояние между фазами, вычисленными выше, получим:

(м).

Тогда сопротивление прямой последовательности равно:

.

Сопротивление нулевой последовательности одной цепи без учета другой цепи и троса определяется по выражению:

,(П.4)

где - средний геометрический радиус системы трех проводов одной цепи; - эквивалентная глубина возврата тока через землю.

Средний геометрический радиус системы трех проводов определяется по выражению:

,(П.5)

где значения и определены выше при расчете сопротивления прямой последовательности.

.

Эквивалентная глубина возврата тока через землю:

,(П.6)

где f - частота тока, равная 50 Гц; л - удельная проводимость земли, равная 10-4 1/(Ом•см).

.

Тогда сопротивление нулевой последовательности одной цепи без учета другой цепи и троса равно:

.

Сопротивление взаимоиндукции нулевой последовательности между цепями определяются по выражению:

,(П.7)

где - среднее геометрическое расстояние между фазами цепей, определяется по выражению:

;

.

Сопротивление взаимоиндукции нулевой последовательности между цепями равно:

.

Сопротивление нулевой последовательности троса:

(П.8)

где - эквивалентный радиус троса, определяется по выражению:

(П.9)

Тогда сопротивление нулевой последовательности троса равно:

Сопротивление взаимоиндукции нулевой последовательности между тросами и проводами одной из цепей линии:

(П.10)

где - среднее геометрическое расстояние между тросом и проводами одной из цепей линии, определяется по выражению:

(П.11)

.

Тогда сопротивление взаимоиндукции нулевой последовательности между тросами и проводами одной из цепей линии равно:

Результирующее сопротивление нулевой последовательности одной цепи с учетом троса определяется по выражению:

(П.12)

Результирующее сопротивление взаимоиндукции нулевой последовательности между проводами одной из цепей линии и тросом:

(П.13)

3. Расстояния между соседними фазами для одноцепной ЛЭП, а также между фазами и тросом определяются по рис. 3-а), аналогично расчету для двухцепной линии:

(м),

(м),

(м),

(м),

(м),

(м).

Сопротивление прямой последовательности определяется по формуле (П.1), учитывая эквивалентный радиус провода (П.2) и среднее геометрическое расстояние между проводами (П.3).

(м)

Сопротивление нулевой последовательности без учета троса определяется по формуле (П.4), учитывая эквивалентную глубина возврата тока через землю и средний геометрический радиус системы трех проводов, который определяется по формуле (П.5).

Сопротивление нулевой последовательности троса было определено при расчете сопротивлений двухцепной ЛЭП и составило

Сопротивление взаимоиндукции нулевой последовательности между тросом и проводами линии определяется по формуле (П.10), учитывая среднее геометрическое расстояние между тросом и фазными проводами, которое определяется по формуле (П.11).

Результирующее сопротивление трехфазной одноцепной линии с учетом троса определяется по формуле (П.12):

4. Так как тип и сечение проводов линий ответвления, а также тип опор и грозозащитных тросов выбраны такими же как и для самой двухцепной линии, то все расчеты для двухцепной линии справедливы и для линий ответвления.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Паpаметpы cистем

-========T=======T============================T==========================¬

¦ ¦ ¦ Mаксимальный pежим ¦ Mинимальный pежим ¦

¦ Номер ¦Номер ¦========T=========T=========+========T=========T=======¦

¦ системы¦ узлa ¦ U, кВ ¦ X1, Ом ¦ X0, Ом ¦ U, кВ ¦ X1, Ом ¦ X0,Ом ¦

¦========+=======+========+=========+=========+========+=========+=======¦

¦ 1 ¦ 1 ¦ 230 ¦ 4.133 ¦ 12.4 ¦ 230 ¦ 4.133 ¦ 12.4 ¦

¦ 2 ¦ 40 ¦ 115 ¦ 7.347 ¦ 22.04 ¦ 115 ¦ 7.347 ¦ 22.04 ¦

L--------+-------+--------+---------+---------+--------+---------+--------

Паpаметpы генеpатоpов

-========T========T======T=======T=======T========T=======¬

¦ Номер ¦ Номер ¦ Uном,¦ Pном, ¦ CosFi ¦ Е*, ¦ X"d, ¦

¦ ген-ра ¦ узла ¦ кВ ¦ МВт ¦ ¦ о.е ¦ о.е ¦

¦========+========+======+=======+=======+========+=======¦

¦ 1 ¦ 8 ¦ 10.5 ¦ 63 ¦ 0.8 ¦ 1.092 ¦ 0.153 ¦

¦ 2 ¦ 10 ¦ 10.5 ¦ 110 ¦ 0.8 ¦ 1.113 ¦ 0.189 ¦

L--------+--------+------+-------+-------+--------+--------

Параметры линий

-=======T========T========T======T======T=========T=========¬

¦ Номер ¦ Номер ¦ Номер ¦ Uном,¦ L, ¦ X1уд, ¦ X0уд, ¦

¦ линии ¦ 1 узла ¦ 2 узла ¦ кВ ¦ км ¦ Ом/км ¦ Ом/км ¦

¦=======+========+========+======+======+=========+=========¦

¦ 11 ¦ 11 ¦ 18 ¦ 110 ¦ 24 ¦ 0.38 ¦ 1.15 ¦

¦ 12 ¦ 18 ¦ 23 ¦ 110 ¦ 17 ¦ 0.38 ¦ 1.15 ¦

¦ 21 ¦ 12 ¦ 13 ¦ 110 ¦ 24 ¦ 0.38 ¦ 1.15 ¦

¦ 22 ¦ 13 ¦ 24 ¦ 110 ¦ 17 ¦ 0.38 ¦ 1.15 ¦

¦ 10 ¦ 18 ¦ 19 ¦ 110 ¦ 4.1 ¦ 0.38 ¦ 1.15 ¦

¦ 20 ¦ 13 ¦ 14 ¦ 110 ¦ 4.1 ¦ 0.38 ¦ 1.15 ¦

¦ 3 ¦ 38 ¦ 39 ¦ 110 ¦ 32 ¦ 0.39 ¦ 1.1 ¦

L-------+--------+--------+------+------+---------+----------

Параметры двухобмоточных трансформаторов

-=======T=========T=========T========T=======T=======T=======T=========¬

¦ Номер ¦ Номер ¦ Номер ¦ Sном, ¦ Uвн, ¦ Uнн, ¦ Uк, ¦ Соед-е ¦

¦ тр-ра ¦ узла ВН ¦ узла НН ¦ МВА ¦ кВ ¦ кВ ¦ % ¦ обмоток ¦

¦=======+=========+=========+========+=======+=======+=======+=========¦

¦ 1 ¦ 7 ¦ 8 ¦ 80 ¦ 121 ¦ 10.5 ¦ 10.5 ¦ Y-0/d ¦

¦ 2 ¦ 9 ¦ 10 ¦ 125 ¦ 121 ¦ 10.5 ¦ 10.5 ¦ Y/d ¦

¦ 4 ¦ 15 ¦ 16 ¦ 16 ¦ 115 ¦ 11 ¦ 10.5 ¦ Y/d ¦

¦ 5 ¦ 20 ¦ 21 ¦ 16 ¦ 115 ¦ 11 ¦ 10.5 ¦ Y/d ¦

L-------+---------+---------+--------+-------+-------+-------+----------

РПН двухобмоточных трансформаторов

-=======T==========T========T===============¬

¦ Номер ¦ Диапазон ¦ Кол-во ¦ Uk, % ¦

¦ тр-ра ¦ регулир. ¦ ответв.+-------T-------+

¦ ¦ dU, % ¦ ¦ - dU ¦ + dU ¦

¦=======+==========+========+=======+=======¦

¦ 1 ¦ 16 ¦ 9 ¦ 10.5 ¦ 10.5 ¦

¦ 2 ¦ 16 ¦ 9 ¦ 10.5 ¦ 10.5 ¦

¦ 4 ¦ 16 ¦ 9 ¦ 9.8 ¦ 11.71 ¦

¦ 5 ¦ 16 ¦ 9 ¦ 9.8 ¦ 11.71 ¦

L-------+----------+--------+-------+--------

Топология трехобмоточных трансформаторов

-=======T===============================¬

¦ Номер ¦ Номера узлов ¦

¦ тр-ра +-------T-------T-------T-------+

¦ ¦ ВН ¦ СН ¦ НН ¦ Общ. ¦

¦=======+=======+=======+=======+=======¦

¦ 6 ¦ 26 ¦ 28 ¦ 29 ¦ 27 ¦

¦ 7 ¦ 32 ¦ 34 ¦ 35 ¦ 33 ¦

L-------+-------+-------+-------+--------

Параметры трехобмоточных трансформаторов

-=======T=======T=======================T=======================T========¬

¦ Номер ¦ Sном, ¦ Uном, кВ ¦ Uк, % ¦ Соед-е ¦

¦ тр-ра ¦ МВА +-------T-------T-------+-------T-------T-------+ обмоток¦

¦ ¦ ¦ ВН ¦ СН ¦ НН ¦ ВН-СН ¦ ВН-НН ¦ СН-НН ¦ ¦

¦=======+=======+=======+=======+=======+=======+=======+=======+========¦

¦ 6 ¦ 40 ¦ 115 ¦ 38.5 ¦ 10.5 ¦ 10.5 ¦ 17 ¦ 6 ¦Y-0/Y/d ¦

¦ 7 ¦ 40 ¦ 115 ¦ 38.5 ¦ 10.5 ¦ 10.5 ¦ 17 ¦ 6 ¦Y-0/Y/d ¦

L-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+---------

РПН трехобмоточных трансформаторов

-=======T==========T========T===============T===============¬

¦ Номер ¦ Диапазон ¦ Кол-во ¦ Uk вн-нн, % ¦ Uk вн-сн, % ¦

¦ тр-ра ¦ регулир. ¦ ответв.+-------T-------+-------T-------+

¦ ¦ dU, % ¦ ¦ - dU ¦ + dU ¦ - dU ¦ + dU ¦

¦=======+==========+========+=======+=======+=======+=======¦

¦ 6 ¦ 16 ¦ 9 ¦ 17 ¦ 17 ¦ 10.5 ¦ 10.5 ¦

¦ 7 ¦ 16 ¦ 9 ¦ 17 ¦ 17 ¦ 10.5 ¦ 10.5 ¦

L-------+----------+--------+-------+-------+-------+--------

Топология автотрансформаторов

-=======T===============================¬

¦ Номер ¦ Номера узлов ¦

¦ авто- +-------T-------T-------T-------+

¦ тр-ра ¦ ВН ¦ СН ¦ НН ¦ Общ. ¦

¦=======+=======+=======+=======+=======¦

¦ 3 ¦ 2 ¦ 5 ¦ 4 ¦ 3 ¦

L-------+-------+-------+-------+--------

Параметры автотрансформаторов

-=======T======T=======================T=======================T=========¬

¦ Номер ¦ Sном ¦ Uном, кВ ¦ Uк, % ¦ Соед-е ¦

¦ авто- ¦ (МВА)+-------T-------T-------+-------T-------T-------+обмоток ¦

¦ тр-ра ¦ ¦ ВН ¦ СН ¦ НН ¦ ВН-СН ¦ ВН-НН ¦ СН-НН ¦ ¦

¦=======+======+=======+=======+=======+=======+=======+=======+=========¦

¦ 3 ¦ 125 ¦ 230 ¦ 121 ¦ 10.5 ¦ 11 ¦ 31 ¦ 19 ¦Y-0/Y-0/d¦

L-------+------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+----------

РПН автотрансформаторов

-=======T==========T========T===============T===============T============¬

¦ Номер ¦ Диапазон ¦ Кол-во ¦ Uk вн-нн, % ¦ Uk сн-нн, % ¦ Uk вн-сн, %¦

¦ авто- ¦ регулир. ¦ ответв.+-------T-------+-------T-------+------T-----+

¦ тр-ра ¦ dU, % ¦ ¦ - dU ¦ + dU ¦ - dU ¦ + dU ¦ - dU ¦+ dU ¦

¦=======+==========+========+=======+=======+=======+=======+======+=====¦

¦ 3 ¦ 12 ¦ 8 ¦ -- ¦ -- ¦ 19 ¦ 19 ¦ 11 ¦ 11 ¦

L-------+----------+--------+-------+-------+-------+-------+------+------

@

Параметры взаимоиндукций

-================T=================T=================T=========¬

¦ Номер ¦ Линия 1 ¦ Линия 2 ¦ Xm уд, ¦

¦ взаимоиндукции +--------T--------+--------T--------+ Ом/км ¦

¦ ¦ 1 узел ¦ 2 узел ¦ 1 узел ¦ 2 узел ¦ ¦

¦================+========+========+========+========+=========¦

¦ 1 ¦ 11 ¦ 18 ¦ 12 ¦ 13 ¦ 0.68 ¦

¦ 2 ¦ 18 ¦ 23 ¦ 13 ¦ 24 ¦ 0.68 ¦

¦ 3 ¦ 13 ¦ 14 ¦ 18 ¦ 19 ¦ 0.68 ¦

L----------------+--------+--------+--------+--------+----------

Топология выключателей

-=============T============T=============¬

¦ Номер ¦ Номер ¦ Номер ¦

¦ выключателя ¦ 1 узла ¦ 2 узла ¦

¦=============+============+=============¦

¦ 1 ¦ 1 ¦ 2 ¦

¦ 2 ¦ 5 ¦ 6 ¦

¦ 3 ¦ 6 ¦ 7 ¦

¦ 4 ¦ 6 ¦ 9 ¦

¦ 5 ¦ 6 ¦ 11 ¦

¦ 6 ¦ 6 ¦ 12 ¦

¦ 7 ¦ 23 ¦ 25 ¦

¦ 8 ¦ 24 ¦ 25 ¦

¦ 9 ¦ 14 ¦ 15 ¦

¦ 10 ¦ 16 ¦ 17 ¦

¦ 11 ¦ 19 ¦ 20 ¦

¦ 12 ¦ 21 ¦ 22 ¦

¦ 14 ¦ 25 ¦ 26 ¦

¦ 15 ¦ 29 ¦ 31 ¦

¦ 16 ¦ 28 ¦ 30 ¦

¦ 17 ¦ 25 ¦ 32 ¦

¦ 18 ¦ 35 ¦ 37 ¦

¦ 19 ¦ 34 ¦ 36 ¦

¦ 21 ¦ 30 ¦ 36 ¦

¦ 22 ¦ 25 ¦ 38 ¦

¦ 23 ¦ 39 ¦ 40 ¦

L-------------+------------+--------------

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Базисное напряжение - 115 кВ

Параметры ветвей схемы замещения

-========================T=======================T=======================¬ ¦ ¦ Прямая ¦ Нулевая ¦

¦ Элемент ¦ последовательность ¦ последовательность ¦

¦ +----------T------------+----------T------------+

¦ ¦ Узлы ¦ Х1, Ом ¦ Узлы ¦ Х0, Ом ¦

¦========================+==========+============+==========+============¦

¦ Линия_11 ¦ 11 - 18 ¦ 9.12 ¦ 11 - 18 ¦ 27.6 ¦

¦ Линия_12 ¦ 18 - 23 ¦ 6.46 ¦ 18 - 23 ¦ 19.55 ¦

¦ Линия_21 ¦ 12 - 13 ¦ 9.12 ¦ 12 - 13 ¦ 27.6 ¦

¦ Линия_22 ¦ 13 - 24 ¦ 6.46 ¦ 13 - 24 ¦ 19.55 ¦

¦ Линия_10 ¦ 18 - 19 ¦ 1.558 ¦ 18 - 19 ¦ 4.715 ¦

¦ Линия_20 ¦ 13 - 14 ¦ 1.558 ¦ 13 - 14 ¦ 4.715 ¦

¦ Линия_3 ¦ 38 - 39 ¦ 12.48 ¦ 38 - 39 ¦ 35.2 ¦

¦ Двухобмоточный_тр-р_1 ¦ 7 - 8 ¦ 17.36 ¦ 7 - 0 ¦ 17.36 ¦

¦ Двухобмоточный_тр-р_2 ¦ 9 - 10 ¦ 11.11 ¦ ----- ¦ ----- ¦

¦ Двухобмоточный_тр-р_4 ¦ 15 - 16 ¦ 86.79 ¦ ----- ¦ ----- ¦

¦ Двухобмоточный_тр-р_5 ¦ 20 - 21 ¦ 86.79 ¦ ----- ¦ ----- ¦

¦ Трехобмоточный_тр-р_6 ¦ 26 - 27 ¦ 35.54 ¦ 26 - 27 ¦ 35.54 ¦

¦ Трехобмоточный_тр-р_6 ¦ 28 - 27 ¦ -0.827 ¦ ----- ¦ ----- ¦

¦ Трехобмоточный_тр-р_6 ¦ 29 - 27 ¦ 20.66 ¦ 0 - 27 ¦ 20.66 ¦

¦ Трехобмоточный_тр-р_7 ¦ 32 - 33 ¦ 35.54 ¦ 32 - 33 ¦ 35.54 ¦

¦ Трехобмоточный_тр-р_7 ¦ 34 - 33 ¦ -0.827 ¦ ----- ¦ ----- ¦

¦ Трехобмоточный_тр-р_7 ¦ 35 - 33 ¦ 20.66 ¦ 0 - 33 ¦ 20.66 ¦

¦ Автотрансформатор_3 ¦ 2 - 3 ¦ 12.17 ¦ 2 - 3 ¦ 12.17 ¦

¦ Автотрансформатор_3 ¦ 5 - 3 ¦ -0.529 ¦ 5 - 3 ¦ -0.529 ¦

¦ Автотрансформатор_3 ¦ 4 - 3 ¦ 20.63 ¦ 0 - 3 ¦ 20.63 ¦

L------------------------+----------+------------+----------+-------------

Список взаимных индукций

-================T=================T=================T========¬

¦ Номер ¦ Линия 1 ¦ Линия 2 ¦ Xm, ¦

¦ взаимоиндукции +--------T--------+--------T--------+ Ом ¦

¦ ¦ 1 узел ¦ 2 узел ¦ 1 узел ¦ 2 узел ¦ ¦

¦================+========+========+========+========+========¦

¦ 1 ¦ 11 ¦ 18 ¦ 12 ¦ 13 ¦ 16.32 ¦

¦ 2 ¦ 18 ¦ 23 ¦ 13 ¦ 24 ¦ 11.56 ¦

¦ 3 ¦ 13 ¦ 14 ¦ 18 ¦ 19 ¦ 2.788 ¦

L----------------+--------+--------+--------+--------+---------

Параметры генерирующих элементов

-============T====T===========================T==========================¬

¦ ¦ ¦ Максимальный режим ¦ Минимальный режим ¦

¦ Элемент ¦Узлы+-------T---------T---------+-------T---------T--------+

¦ ¦ ¦ Емакс,¦ Х1, ¦ Х0, ¦ Емин, ¦ Х1, ¦ Х0, ¦

¦ ¦ ¦ кВ ¦ Ом ¦ Ом ¦ кВ ¦ Ом ¦ Ом ¦

¦============+====+=======+=========+=========+=======+=========+========¦

¦Генератор_1 ¦ 8 ¦ 72.5 ¦ 25.69 ¦ ----- ¦ 72.5 ¦ 25.69 ¦ ----- ¦

¦Генератор_2 ¦ 10 ¦ 73.9 ¦ 18.18 ¦ ----- ¦ 73.9 ¦ 18.18 ¦ ----- ¦