Расчет параметров режимов и оборудования электрических сетей и мероприятий энергосбережения (стр. 7 из 10)
Сопротивление линии Л-2:
.Сопротивление линии Л-3:
Сопротивление трансформатора Т-2:
.Сопротивление нагрузки 1:
.Сопротивление нагрузки 3:
.ЭДС нагрузок в сверхпереходном режиме:
.Преобразуем Δ в Y:
Рисунок 4.2 - Преобразование Δ в Y.
Х14 = Х2 + Х3 + Х4 = 0 + 0,151 + 0,28 = 0,431;
Х15 = Х7 + Х9 = 0,62 + 0,227 = 0,847;
Х16 = Х8 + Х10 = 0 + 0,227 = 0,227.
Сопротивления Y через сопротивления Δ:
; 
; 
.
Рисунок 4.3 - Схема после преобразования Δ в Y.
Упростим схему:
Рисунок 4.4 - Упрощение схемы.
Х20 = Х1 + Х17 = 0,09 + 0,243 = 0,333;
Х21 = Х19 + Х5 = 0,065 + 0,62 = 0,685;
Х22 = Х13 + Х12 + Х18 = 8,322 + 0,82 + 0,128 = 9,27.
Упростим схему, используя коэффициенты распределения (совместим сопротивление Х21 с сопротивлениями Х20 и Х22):
Рисунок 4.5 - Схема после совмещения сопротивления Х21 с сопротивлениями Х20 и Х22.
Эквивалентное сопротивление для Х20 и Х22:
.Коэффициенты распределения:
; 
.Результирующее сопротивление для Х20, Х21 и Х22:
Хрез2022 = Хэ2022 + Х21 = 0,327 + 0,685 = 1,012.
Значения сопротивлений после преобразования:
; 
.Так как источник системы является источником бесконечной мощности, то ЭДС источника E* = U* = 1 = const.
Найдём эквивалентную ЭДС системы:
Эквивалентное сопротивление системы:
Ток трёхфазного короткого замыкания в относительных единицах:
.Ток трёхфазного короткого замыкания в именованных единицах:
кА.Ударный ток короткого замыкания:
кА.5 Расчет релейной защиты
Требуется рассчитать релейную защиту автотрансформатора.
Автотрансформатор силовой трехфазный трехобмоточный типа АТДЦТН-125000/500/110-У1 предназначен для связи электрических сетей напряжением 500 и 110 кВ.
Расчет релейной защиты трансформатора выполним с использованием реле ДЗТ-21 [9]
Общие сведения о реле ДЗТ-21 (ДЗТ-23)
Для защиты трансформаторов и автотрансформаторов большой мощности ЧЭАЗ выпускает реле дифференциальной защиты с торможением типов ДЗТ-21 и ДЗТ-23, в которых применен новый принцип отстройки от бросков тока намагничивания и токов небаланса. Защита выполнена на микроинтегральном принципе.
На дифференциальных защитах с реле ДЗТ-21 и ДЗТ-23 может быть выполнена минимальная уставка по току срабатывания 0,3Iном трансформатора. Для отстройки от бросков намагничивающего тока силовых трансформаторов и переходных токов небаланса используется время-импульсный принцип блокирования защиты в сочетании с торможением от составляющих второй гармонической тока, содержащихся, как показывает анализ, в токах намагничивания.
Автотрансформатор имеет встроенное регулирование напряжения под нагрузкой (РПН) на стороне среднего напряжения в пределах
12 % номинального.Сопротивления линейного регулировочного трансформатора и реактора (сопротивления которого рассчитаны при двух крайних положениях регулировочного автотрансформатора) заимствованы из примера расчета дифференциальной защиты цепей стороны низшего напряжения.
5.1 Порядок расчета
Расчет защиты производится в следующем порядке [9]:
5.1 Определяются первичные токи для всех сторон защищаемого трансформатора (автотрансформатора), соответствующие его номинальной мощности (проходной мощности для автотрансформатора). По этим токам определяются соответствующие вторичные токи в плечах защиты
, 
и 
, исходя из коэффициентов трансформации трансформаторов тока 
(выбираются с учетом параметров используемого оборудования, его перегрузочной способности, требований релейной защиты и схемы соединения трансформаторов тока; при соединении трансформаторов тока в треугольник— исходя из первичного тока 
ввиду целесообразности иметь вторичные токи в плече защиты, не превышающие номинальный ток трансформаторов тока 5 или 1 А) и коэффициента схемы 
. Результаты расчета сводим в таблицу 5.15.2 Выбираются ответвления трансреактора реле ТАV для основной стороны (за основную принимается сторона 220 кВ, на которой вторичный ток в плече защиты примерно равен номинальному току ответвления трансреактора реле)
Ответвления
трансреактора реле ТАV или автотрансформаторов тока типов АТ-31(АТ-32), если последние используются на рассматриваемой стороне, принимаемой в расчете за основную (например, сторона низшего напряжения), выбираются, исходя из вторичного тока 
в плече защиты на этой .стороне, соответствующего номинальной мощности защищаемого трансформатора (автотрансформатора), так, чтобы 
Ответвления автотрансформаторов тока типов АТ-31 и АТ-32 для неосновных сторон следует выбирать, исходя из вторичного тока Iном.неосн в плече защиты на рассматриваемой неосновной стороне, соответствующего номинальной мощности защищаемого трансформатора (автотрансформатора) и выбранного ответвления 
для основной стороны: 
(5.2.1)Принимаются ответвления с номинальным током, равным или ближайшим меньшим расчетного. Указанное необходимо для обеспечения возможности выставления на реле уставки относительного минимального тока срабатывания (при отсутствии торможения)
, соответствующей наименьшему возможному значению первичного минимального тока срабатывания защиты , 
(5.2.2)где
и — коэффициент трансформации трансформаторов тока и коэффициент схемы для расчетной стороны.Все величины должны приниматься для стороны, обусловливающей наибольшее загрубление защиты. Такой стороной является та неосновная сторона, для которой принятое ответвление
больше отличается от расчетного 
, если с этой стороны может производиться включение трансформатора под напряжение.При выборе ответвлений автотрансформаторов тока типов АТ-31 и АТ-32 и трансреактора реле ТАV в целях обеспечения наименьших значений
могут использоваться табличные значения.Таблица 5.1-Результаты расчета первичных токов и параметров защиты
| Наименование величины | Обозначение и метод определения | Числовое значение для стороны | ||
| 220 кВ | 110 кВ | 35 кВ | ||
| Первичный ток на сторонах защищаемого автотрансформатора, соответствующий его проходной мощности, А |  | 220 кВ | 110 кВ | 35 кВ |
| Коэффициент трансформации трансформаторов тока |  |  |  |  |
| Схема соединения трансформаторов тока | - | 750/5 | 1000/5 | 1500/5 |
| Вторичный ток в плечах защиты, соответствующий проходной мощности защищаемого автотрансформатора, А |  |  | | Y |
| Номинальный ток принятого ответвления трансреактора реле на основной стороне, А |  |  |  |  |
| Расчетный ток ответвления автотрансформаторов тока на неосновных сторонах, А |   | 3,63 | - | - |
| Тип автотрансформаторов тока, которые включаются в плечо защиты | - |  |  | |
| Номинальный ток используемого ответвления автотрансформаторов тока, к которому подводятся вторичные токи в плече защиты, А | - | АТ-32 | АТ-32 | |
| Номер используемого ответвления автотрансформаторов тока, к которому подводятся вторичные токи | - | 2,5 | 3 | |
| Номер используемого ответвления автотрансформаторов тока, к которому подключается реле | 4 | 6 | 5 | |
| Номинальный ток используемого ответвления автотрансформаторов тока, к которому подключается реле | 3,62 |  |  | |
| Номинальный ток принятого ответвления трансреактора реле на неосновных сторонах, А | 3,75 | 2,5 | 3,0 | |
| Номер используемого ответвления трансреактора реле | 2 | 4 | 3 | |
| Расчетный ток ответвления промежуточных трансформаторов тока цепи торможения реле, А |  | - | 2,5 | 3 |
| Номинальный ток принятого ответвления приставки и промежуточных трансформаторов тока, А |  | 4 | 6 | 5 |
| Номер используемого ответвления приставки и промежуточных трансформаторов тока реле | 3,62 | | | |
В плече защиты на основной стороне автотрансформаторы тока могут не использоваться (например, на стороне низшего напряжения в защите трансформаторов с нерасщепленной обмоткой и одиночным реактором или без реактора), если получаемая при этом кратность тока
позволяет обеспечить требуемую термическую стойкость автотрансформаторов и реле при учете возможной перегрузки защищаемого (автотрансформатора).