Автореферат (Оценка соответствия отключающей способности выключателей токам коротких замыканий и переходным восстанавливающимся напряжениям в энергосистеме Республики Таджикистан), страница 3

Погрешность начальных действующих значений периодической составляющей токов трехфазных КЗ на шинах 110 кВ составила 15,1%, на шинах 220 к — 3,7%, на шинах 500 кВ— 4,2%, Погрешность начальных действующих значений периодической 10 составляющей токов однофазных КЗ на шинах 110 кВ составила 13,1%„на щинах 270 кВ 14% на щинах 500 кВ 10 9% В треюиьей главе еОценка соответствии отключающей способности выключателей южной части энергосистемы Республики Таджикистан токам коротких замыканий» выполнена оценка соответствия отключающей способности выключателей номинальным напряжением 110, 220 и 500 кВ южной части энергосистемы РТ начальным действующим значениям периодической составляющей токов КЗ.

Проведена оценка достаточности применения стационарного деления сети (СДС) для снижения уровней токов КЗ в узлах высокого напряжения южной части ЭЭС РТ. Расчет начальных действующих значений периодической составляющей токов трехфазных и однофазных КЗ в разработанной расчетной модели в программном комплексе УЕР2'.АХ выполнен на основе метода, рекомендуемого международном стандартом 1ЕС 60909. Этот метод позволяет обеспечить приемлемое соответствие результатов расчетов требованиям используемых в России методов, в частности стандарту ГОСТ Р 52735 — 2007.

На рисунках 2 и 3 приведены распределения начальных действующих значений периодической составляющей токов трехфазных и однофазных КЗ по узлам 110 и 220 кВ южной части ЭЭС РТ. 0-3 3-6 6-9 9-12 12-15 15-18 13-21 21-24 24-27 27-30 Хна, к.я Рисунок 2. Распределение начальных действующих значений периодической составляющей токов трехфазных (кривая 1) и однофазных (кривая 2) КЗ по узлам 110 кВ южной части ЭЭС РТ 0-3 3-6 б-9 9-!3 !2-!5 !3-!8 !8-2! 3!-24 24-27 . 27-30 йо, ~! Рисунок 3. Распределение начальных действующих значений периодической составляющей токов трехфазных 1кривая 1) и однофазных (кривая 2) КЗ по узлам 220 кВ южной части ЭЭС РТ Из рисунков 2 и 3 видно, что максимальный уровень начальных действующих значений периодической составляющей токов трехфазных !кривая 1) и однофазных 1кривая 2) КЗ в 115 узлах напряжением 110 кВ и в 37 узлах напряжением 220 кВ южной части ЭЭС РТ не превышает 30 кА, причем максимальный уровень токов однофазных КЗ превышает уровень токов трехфазных КЗ.

Это обстоятельство приводит к необходимости проверки коммутационной способности выключателей по току однофазн ого КЗ и утяжеляет условия работы выключателей, так как однофазные КЗ возникают чаще, чем трехфазные КЗ. Анализ результатов расчетов начальных действующих значений ~ер~оди~~~кой составляющей токо~ однофазных КЗ п~~~з~~, что эти *оки превышают номинальные токи отключения выключателей, установленных лишь на ОРУ 110 кВ ПС Джангал и ГЭС Головная, а в других узлах напряжением 110, 220 и 500 кВ южной части ЭЭС РТ не превышают номинальных токов отключения выключа!елей и эти выключатели по отключению токов КЗ имеют запас. Поэтому в качестве метода ограничения токов КЗ на ОРУ 110 кВ ПС Джангал и ГЭС Головная было принято СДС, как наиболее простой и малозатратный метод.

В программном комплексе МЕРЕА!У оптимальные точки деления электрических сетей южной части ЭЭС РТ выбирались по принципу минимизирования потерь активной мощности и недопущения выхода напряжений за допустимые пределы в узлах, Так как начальные действующие значения периодической составляющей токов трехфазного и однофазного КЗ на ОРУ 110 кВ ГЭС Головная, а также начальное действующее значение периодической составляющей тока однофазного КЗ на ОРУ 110 кВ ПС Джангал превышают номинальные значения токов отключения выключателей, операция по определению оптимальных точек СДС производилась в электрической сети 110 кВ.

По результатам автоматического определения оптимальных точек СДС в южной части ЭЭС РТ были отключены 20 секционных, 12 шиносоединительных и 24 линейных выключателя с номинальными напряжениями 110 кВ. При применении СДС уровни начальных действуюших значений периодической составляющей токов трехфазных и однофазных КЗ в узлах 110 кВ южной части ЭЭС РТ уменьшились в 1,6 — 1,8 раза, в узлах 220 к — в 1,01 — 1,3 раза, в узлах 500 к — в 1,005 раза.

Отрицательное влияние СДС состоит в нарушении естественного потокораспределения активной мощности. Это сопряжено с ростом потерь мощности и напряжений. Согласно ГОСТ 13109 — 97 нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения АС' на выводах приемников электрической энергии должны соответствовать ~ 5 — 10 ',4 от номинального напряжения электрической сети.

При применении СДС в условиях южной части ЭЭС РТ отклонения напряжений в узлах электрической сети 110 и 220 кВ находятся в области допустимых значений. Отсюда следует, что оптимальные точки СДС в программном комплексе ЖЕРЕАУ по принципу недопущения выхода напряжений за допустимые пределы определены правильно. Применение СДС для ограничения токов КЗ в южной части ЭЭС РТ в электрических сетях 110 кВ и выше привело к увеличению потерь активной мощности с 116,175 МВт до 124,735 МВт. 8 четвертой главе «Опенка соответствия отключающей способности выключателей энергосистемы Республики Таджикистан переходным восстанавливающимся напряжениям при неудаленном коротком замыкании» проанализировано влияние числа линейных присоединений к шинам РУ ПС ЭЭС РТ и значений отключаемых токов КЗ на скорости нарастания и пиковые значения ПВН на контактах ВВ с использованием метода, основанного на пилообразной форме кривой восстанавливаюшегося напряжения.

Разработана расчетная математическая модель электромагнитных переходных процессов в программном комплексе ЕМТР— И'для исследования ПВН и определения критических удаленности мест КЗ на воздушных ЛЭП. Произведена верификация расчетных методов определения параметров ПВН на контактах выключателя при отключении тока КЗ, рассчитанных по известным аналитическим уравнениям и рассчитанных с помощью расчетной математической модели.

Разработаны рекомендации по уменьшению скорости нарастания ПВН на контактах элегазовых ВВ при отключении неудаленных КЗ на воздушных ЛЭП с учетом параметров дугогасящей камеры. Анализ параметров ПВН выполнен на основе расчета токов трехфазных КЗ 1„.,® в 155 узлах напряжением 110, 220 и 500 кВ ЭЭС РТ, вычисленных с помощью программного комплекса УЕРЕАФ. !3 Для расчета скоростей нарастания ПВН на контактах выключателей в режиме неудаленного КЗ принята схема электрической сети„представленная на рисунке 4. При расчетах параметров ПВН расстояние от выключателя до точки КЗ принято равным 1 км 121. Рисунок 4. Схема электрической сети для расчета ПВН Полученные отношения расчетных токов трехфазных КЗ в узлах высокого напряжения южной части ЭЭС РТ к номинальным токам отключения выключателей составляют 14,7 — 98,3 %, На рисунках 5 и 6 показаны зависимости отношений расчетных скоростей нарастания ПВН к нормированным значениям от отношений 1,,' '/1„„,,„„,„на контактах элегазовых выключателей с номинальными напряжениями 110 и 220кВ.

Нормированное значение скорости нарастания ПВН соответствует ГОСТ Р 52565 — 2006. Й 30 1я~ Ь.з ' ~ ХОМУ;л ж.м Рисунок 5, Зависимости отношений расчетных скоростей нарастания ПВН к нормированным значениям от отношений У,,' '/1.,„.„„„для выключателей 110 кВ: 1 — при Жл = 2 и 1„„, „„= 40 кА; 2 — прн Жл = 11 и У,„,.„„,„= О кА; 3— ГОСТ Р 52565 — 2006 Из рисунка 5 видно, что при малом числе отходящих ЛЭП Жл от шин РУ и больших значениях номинального тока отключения выключателей 1~„„.,„,„, скорости нарастания ПВН значительно увеличиваются. Например, при Хд =- 2 расчетная скорость нарастания ПВН на контактах элегазового выключателя номинальным напряжением 110 кВ и с током 1„„„,„„„= 40кА ~кривая 1) при отключении тока 1„, =О,б 1,„,„,„,„, превышает нормированное значение, а при % Мд = П расчетная скорость нарастания ПВЫ на контактах элегазового выключателя номинальным напряжением 110 кВ и с током 1,„„,„„,„=- 20 кА (кривая 2) при отключении тока 1,, л =О, б 1„„„„„„— не превышает нормированное значение.

Согласно рисунка 5 зона несоответствия расчетных скоростей нарастания ПВН нормируемым значениям намного больше зоны соответствия норме. Б 3О 60 1.з' 11ап.л жж ' ', (ф Рисунок 6. Зависимости отношений расчетных скоростей нарастания ПВН к нормированным значениям от отношений 1,,'"/1„„,.„„,„для выключателей 220 кВ: 1 — при Юд = 2 и 1,„,„„„,„= 50 кА; 2 — при Фд = 8 и 1,„,, „,„= 25 кА; 3— 1 ОСТ Р 52565 — 2006 Рисунок 6 свидетельствует, что при малом числе Уд и больших значениях тока 1,„,, „,„выключателей скорости нарастания ПВН значительно увеличиваются.