Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор технических наук, профессор Абрамович Б. Н. СанктПетербург 199
 Скачать 2.67 Mb.
|
|
л мм , "+" - провод проходит проверку, - провод не проходит проверку по термической стойкости при условии, что = 1,8 с. Таблица 3.4 Результаты проверки изолированных проводов типа SAX по термической стойкости
В случаях, когда изолированные провода не проходят проверку на термическую стойкость при максимальной токовой защите и приведенном времени к.з. 1,8 с, определено допустимое значение приведенного времени tni и определен максимально возможный ток срабатывания отсечки. Условия, при которых будут проходить проверку на термическую стойкость провода типа SAX ВЛИ 10 кВ на стадии проектирования, в подавляющем большинстве случаев скажутся лучше, чем рассматриваемые (наихудшие условия) в данной работе: ВЛИ 10 кВ может начинаться не от шин 10 кВ ПС 110/10 кВ, а от точки, удаленной от ПС на некоторое расстояние (ток 1к з. будет меньше); ВЛИ 10 кВ может запитываться не от ПС 110/10 кВ, а от ПС 110/35/10 кВ, сопротивление трансформатора Xw.yaai, который больше (ток 1кз будет меньше); ток срабатывания отсечки (если она применяется) может быть в несколько раз меньше своего максимально возможного значения, вычисляемого по формуле (3.15); протяженность ВЛ 110 кВ, питающих ПС 110/10 кВ, может достигать нескольких десятков километров (например протяженность В Л 110 кВ от ПС 330/110 кВ) № 42 (г. Гатчина) до ПС 110/10 кВ №48 (г.Луга) составляет около 70 км). Сопротивление питающей системы Хс макс при этом будет отличаться от нуля и может быть сопоставимым с сопротивлением трансформатора 110/10 кВ Хтр.мин (при расчете токов к.з. на шинах 10 кВ ПС 110/10 кВ или на ВЛ кВ за сопротивление системы принимают сопротивление ВЛ 110 кВ), а ток 1(3)к макс нн на шинах 10 кВ ПС 110/10 кВ в этом случае может быть почти в два раза меньше по сравнению с приведенной выше соответствующей расчетной величиной. В качестве характерного примера в приложении 2 приведены результаты проверки на термическую стойкость проводов SAX 70 ВЛИ 10 кВ, предназначенной для питания водоочистительных сооружений г. Тихвина. Из данных табл.3.4 и приложения 2 следует, что в системах электроснабжения промышленных предприятий имеется вероятность нетермостойкости изолированных проводов ВЛИ 6(10) кВ, причем она возрастает с увеличением установленной мощности силовых трансформаторов. Поэтому для ВЛИ должна производится проверка на термическую стойкость с учетом действия устройств AHB, которые в соответствии с [9] устанавливаются на BJ1 всех типов напряжением свыше 1 кВ. Для МТЗ с электромеханическими реле при наличии АПВ:  (3.18) С учетом реальных параметров электромеханических реле: <в2 = 2[(0,5 +1,0) + 0,1 + (0,05 + 0,2)] = (1,3 + 2,б) С. Такие значения ^ = могут являться существенным ограничивающим фактором применения изолированных проводов. Снижение величины ^ может быть достигнуто путем применения цифровых реле за счет ускорения отключения к.з. благодаря их более высокой точности работы и наличию ускорения действия защиты (УДЗ) после АПВ линии (последнее невозможно при использовании электромеханических реле типов РТ-80 и РТВ) [73]. В этом случае величина ^ определяется по формуле: (3.19)  где: 1р.з.уСК - время срабатывания защиты после АПВ с учетом УДЗ. При использовании в системе цифровых реле можно принимать ступень селективности Д1 = 0,15+0,2 с. Поэтому: /„з -(0,154-0,2) + 0,05 + 2(0,05^0,2) = (о,3+ 0,65) с<Хп1. На режимы работы системы электроснабжения в целом оказывают существенное влияние синхронные и асинхронные двигатели напряжением свыше 1 кВ. Наличие указанных двигателей в узлах нагрузки предприятий является причиной повышенных термических воздействий на провода ВЛИ 6(10) кВ и их влияние должно учитываться при определении импульса квадратичного тока к.з. При к.з. в системах электроснабжения синхронные (СД) и асинхронные (АД) двигатели являются источниками подпитки точки к.з. (т.к.з.). В соответствии с руководящими указаниями по расчету токов к.з. [71] при определении теплового импульса к.з. в сетях промышленных предприятий напряжением выше 1 кВ должно учитываться влияние двигательной нагрузки в случае, если двигатели связаны с местом к.з. непосредственно линиями электропередачи, токопроводами или через линейные реакторы. В реальных системах электроснабжения номинальная мощность приводных двигателей часто превышает необходимую мощность на валу агрегатов. При использовании СД в режиме компенсатора реактивной мощности ток подпитки т.к.з. от синхронной двигательной нагрузки возрастает с увеличением загрузки СД по реактивной мощности ад = Од , где Од и Одн - фактическая и номинальная генерируемые реактивные мощности СД. Таким образом, для правильного выбора вида и уставок защиты, обеспечивающей отключение ВЛИ при к.з. необходимо разработать хметодику параметров к.з. с учетом влияния двигательной нагрузки. 3.3. Оценка термической стойкости изолированных проводов ВЛИ 10 кВ с учетом двигательной нагрузки Расчет тока к.з. с учетом двигательной нагрузки производится методом наложения в соответствии с расчетной схемой на рис.3.1. При учете подпитки т.к.з. от СД на расчетной схеме замещения он представляется как источник э.д.с., равной сверхпереходной э.д.с. Е/7, с сопротив - 1сд ^^  1ад  АД Рис.3.1. Расчетная схема для определения импульса квадратичного тока к.з. с учетом подпитки от электродвигателей. U, Ял Хс Хл лением, равным сверхпереходному сопротивлению по продольной оси х7 а. В этом случае начальное значение периодической составляющей тока к.з. двигателя, равное переходной составляющей тока внезапного симметричного, трехфазного к.з. 1(3)д определяется из выражения ¡¿} = Е' '/хд . Для СД напряжением свыше 1 кВ величина Е/; принимается равной 1,1 o.e. В качестве базисной величины используется номинальное напряжение двигателя. Однако найденный таким образом ток может значительно отличаться от фактического максимального значения в предельном режиме использования двигателя. тО) 1Д Для учета влияния фактического режима работы комплекса СД-СВ на величину тока подпитки т.к.з., 1(3)д определим по выражению: (3.20) где: Ео равно в соответствии с [19]: xä*q U U2 + Еп = (3.21) lU2 +2адхйОт -f где: и - фактическое напряжение на статоре СД; х<1 и - синхронные индуктивные сопротивления по продольной и поперечной оси; Рд - Рд1Р№ _ коэффициент загрузки двигателя по активной мощности; Тогда начальное значение периодической составляющей тока к.з. от двигателя с учетом (3.21) определится как :U /О) 1Д (ßjPM+<*lQ2m)'- U2 (3.22) U2 +2 ацхчОт При учете подпитки т.к.з. от АД э.д.с. Е11 принимается равной 0,9 o.e., а индуктивное сопротивление х;/а = 1/кга, где кщ - кратность пускового тока АД. При наличии нескольких двигателей в соответствии с [71] рекомендуется эквивалентировать различные электродвигатели, расположенные вблизи места к.з., отдельным источником с периодической составляющей тока к.з. 1(3)дэ, экспоненциально затухающей с постоянной времени Тдэ. Начальное значение периодической составляющей тока к.з. от эквивалентного источника питания определяется как: (3.23) Для случая, если двигатели подключены непосредственно к шинам, на которых произошло к.з.: ¿ад е., = 3 п Ъг, > (3.24 ) где: n - количество двигателеи; Y, = l/x'J ■ величина, обратно пропорциональная сверхпереходному сопротивлению ¿-того двигателя; Е0; - э.д.с., индуктируемая основным магнитным потоком, определяемая по формуле (3.21) для ¿-того двигателя; *э = /|Ж (3.25) Если двигатели подключены к линии, на которой произошло к.з. посредством кабельной линии (КЛ), ВЛ или через линейные реакторы, то необходимо учесть сопротивления линий 2кл, 2вл и реактора хр. Тогда: E^^z ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ НАПРЯЖЕНИЕМ 6(10) кВ С ИЗОЛИРОВАННЫМИ ПРОВОДАМИ 1 гв 48 7(/)Д/ ' 54 да; 64 ток 1(3) к.макс.нн фигурирует В формуле (3): 1К 3. = 1(3)к.макс нн- 71 (3.3): 74 Хс Хл 82 где: = + 2/««/»>7i(l - ) + 0,5(/f )2 fd(\ - ). (3.30) 97 I? - l/Zz, (3.34) 102 йГ. (3.47) 152 а) б) 275 £ = 4^2,44^. (4.13) 312 в=л+пк 2,44*-'-™*. (4.14) 313 550 369 0,86/£> 2012 К,ртв=-1— = — < 15, 412 ¿UL d1Дг т = 1 ДЭ (3.27) у7(3) La1 Дг 1 = 1 У т /(3) La 1 а1 Д х / = 1 Т - 1 аЭ (3.28) |