ДИПЛОМ ПЗ (1219114), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

В зависимости от вида повреждения на воздушных линиях автоблокировки и продольного электроснабжения происходят однофазные замыкания на землю, двух – и трехфазные короткие замыкания. Причинами их могут быть различные неисправности изоляторов, набросы на провода и их схлестывание, падение опор, а также повреждение линейных трансформаторов Ом и др.

Ток трехфазного короткого замыкания определяем по формуле

(4.10)

где U_ном – номинальное напряжение, кВ;

Z_к.з. – полное сопротивление цепи короткого замыкания, Ом.

Ток двухфазного короткого замыкания определяем по формуле,

. (4.11)

Полное сопротивление цепи короткого замыкания в min режиме работы ТП при нормальном и аварийном питании линии СЦБ определяем по формуле

, (4.12)

где R_ТСН – активное сопротивление трансформатора собственных нужд, Ом;

R_ТСЦБ – активное сопротивление повышающего трансформатора ТСЦБ, Ом;

r₀, x₀ – удельные активное и индуктивное сопротивление линии автоблокировки, Ом/км;

l – расстояние до места короткого замыкания, км;

r_К,x_К – удельные активное и индуктивное сопротивление кабельной вставки, Ом/км;

X_С,min – сопротивление системы в минимальном режиме, Ом;

X_Т.В – индуктивное сопротивление обмотки ВН тягового трансформатора, Ом;

X_Т.Н – индуктивное сопротивление обмотки НН тягового трансформатора, Ом;

X_ТСН – индуктивное сопротивление трансформатора ТСН, Ом;

X_ТСЦБ – индуктивное сопротивление повышающего трансформатора ТСЦБ, Ом.

Активное и индуктивное сопротивление трансформатора ТСН и ТСЦБ определяем по формулам

(4.13)

(4.14)

(4.15)

Полное сопротивление цепи короткого замыкания в max режиме работы ТП при нормальном и аварийном питании линии СЦБ, определяем по формуле

(4.16)

Полное сопротивление цепи короткого замыкания, в минимальном (min) и максимальном (max) режиме работы ТП. А так же при нормальном и аварийном питания линии продольного электроснабжения определяем по формулам

(4.17)

где X_Т.С – индуктивное сопротивление обмотки СН тягового

трансформатора, Ом;

X_ТРН – индуктивное сопротивление трансформатора районной

нагрузки, Ом.

. (4.18)

При расчете полных сопротивлений цепи короткого замыкания в max и min режимах работы ТП при нормальном и аварийном питании линий СЦБ и линии ПЭС, все сопротивления должны быть приведены к одному расчетному напряжению.

Расчет производим в именованных единицах. На схеме замещения соответственно тяговые подстанции Волочаевка 1, Хабаровск 2 и Ин; X_С – сопротивление системы до шин тяговой подстанции; R_ТСН – активное сопротивление трансформатора собственных нужд, Ом; R_ТСЦБ – активное сопротивление повышающего трансформатора ТСЦБ, Ом; r₀, x₀ – удельные активное и индуктивное сопротивление линии автоблокировки, Ом/км; r_К, x_К – удельные активное и индуктивное сопротивление кабельной вставки, Ом/км; X_Т.В – индуктивное сопротивление обмотки ВН тягового трансформатора, Ом; X_Т.Н – индуктивное сопротивление обмотки НН тягового трансформатора, Ом; X_ТСН – индуктивное сопротивление трансформатора ТСН, Ом; X_ТСЦБ – индуктивное сопротивление повышающего трансформатора ТСЦБ, Ом; X_Т.С – индуктивное сопротивление обмотки СН тягового трансформатора, Ом; X_ТРН – индуктивное сопротивление трансформатора районной нагрузки, Ом.

Используя исходные данные таблиц (4.2 – 4.4) и расчетную схему замещения, приведем пример расчета линии автоблокировки питающейся от ОПП Амур и ТП Волочаевка 1.

Для определения сопротивления короткого замыкания используем формулу (4.12).

Используя исходные данные трансформаторов ОПП Амур из таблиц (4.6) определяем по формулам (4.13 – 4.15) сопротивление и токи короткого замыкания до точки К1.

Сопротивление трансформатора ТС-250/6 приведенное к ступени 0,4 кВ

Сопротивление и токи короткого замыкания до точки К2:

Сопротивление трансформатора ТС-250/10 приведенное к ступени

10,5 кВ:

Сопротивление и токи короткого замыкания до точки К3

Сопротивление и токи короткого замыкания до точки К4:

Сопротивление трансформатора ТМ-63/10 приведенное к ступени 0,4 кВ

Аналогично рассчитываем токи короткого замыкания до точек К5; К6; К7; К8; К9 и результаты расчетов заносим в таблицу 4.5.

Сопротивление и токи короткого замыкания до точки К10:

Сопротивление трансформатора ТДТНЖ– 40000/220 76 У1 приведенное к ступени 10,5 кВ

Сопротивление трансформатора ТМ – 400/35 – 75 У1 приведенное к ступени 10,5 кВ

Сопротивление трансформатора ТМ-63/10 приведенное к ступени 10,5 кВ

Аналогично расчетам в точках К3 – К9 рассчитываем токи короткого замыкания в точках К11- К19 и результаты расчетов заносим в таблицу 2.5.

Сопротивление и токи короткого замыкания до точки К25:

Сопротивление трансформатора ТДТНЖ– 40000/220 76 У1 приведенное к ступени 10,5 кВ

Сопротивление трансформатора ТМ– 6300/35 приведенное к ступени

10,5 кВ

Аналогично расчетам в точках К3 – К9 рассчитываем токи короткого замыкания в точках К26 – К30 и результаты расчетов заносим в таблицу 4.8.

4.5 Расчет токов замыкания на землю в линии автоблокировки и продольного электроснабжения

Однофазные замыкания в высоковольтных сетях. ВЛ СЦБ и продольные линии на электрифицированных участках работают с изолированной нейтралью, и замыкание одной из фаз на землю не создает короткозамкнутого контура, в связи с чем при повреждении не возникают большие токи. Однако замыкание одной из фаз приводит к возникновению ненормального ре­жима сети и может нарушить работу устройств СЦБ.

Рассмотрим характер изменения токов и напряжений в сети при однофазных замыканиях (рис. 4.1). При металлическом замыкании на землю одной фазы, например фазы А, в точке К ее напряжение относительно земли становится равным нулю, а напряжение нейтрали Н – равным напряжению фазы Uн = Uф(см. рис. 4.1а). Напряжение неповрежденных фаз В и С относи­тельно земли (U'b и U'c) повышается до междуфазного. Меж­дуфазные напряжения при этом остаются неизменными.

В неповрежденных фазах под действием напряжения U'в и U'cпротекают емкостные токи I'с(в) и I'с(с), опережающие со­ответствующие напряжения на 90°. Ток Iз в месте повреждения равен геометрической сумме токов I'с(в) и I'с(с) и противопо­ложен им по фазе (рис. 4.1б). Значения токов определяют по формулам

(4.19)

(4.20)

Геометрическая сумма этих токов в соответствии с рис.4.1

(4.21)

Подставляя I_C= U_ф / Х_С, получим

, (4.22)

где X_C – емкостное сопротивление фазы относительно земли, Ом;

I_C – емкостной ток фазы в нормальном режиме, А/км;

С_уд – емкость 1 километра фазы относительно земли, мкФ/км;

l – общая протяженность одной фазы сети, км.

а) схема однофазного замыкания на землю; б) векторная диаграмма

при однофазном замыкании

Рисунок 4.1 – Характер изменения токов и напряжений в сети при одно-

фазных замыканиях

Приведем пример расчета тока замыкания на землю на участке Волочаевка 1 – блок пост Тунгусский. Емкость фазы на землю провода АС–35=0,0256 мкФ/км, длина участка 5,195 км. Отсюда по формуле (4.22) ток однофазного замыкания на землю равен

Аналогично производим расчет для всех остальных участков в нормальных и аварийных режимах и сводим полученные результаты в таблицу 4.9

4.6 Определение потерь электрической энергии в трансформаторах и ВЛ СЦБ

Активное сопротивление трансформатора определяется по формуле

(4.23)

где ΔР_к – потери короткого замыкания, кВт;

U_Н – номинальное напряжение, кВ;

S_H – номинальная мощность, кВА.

Реактивное сопротивление трансформатора определяется по формуле

(4.24)

где U_K% – напряжение короткого замыкания.

Время потерь определяется по формуле

(4.25)

где Т_НБ – наибольшее число использование наибольшей нагрузки;

Т_ГОД – количество часов в году.

Коэффициент загрузки трансформаторов определяется по формуле

(4.26)

Полная потребляемая мощность определяется по формуле

(4.27)

Определяем годовые потери в трансформаторе по формуле

(4.28)

Суммарные потери электрической энергии в трансформаторах определяется по формуле

(4.29)

где N_T – количество трансформаторов.

Произведем расчет потерь электрической энергии в однофазных трансформаторах по линии автоблокировки.

На перегоне для питания сигнальной аппаратуры и сигнализации установлены однофазные трансформаторы ОМ – 0,63/10. На станциях для питания постов ЭЦ и переездов установлены трансформаторы ОМ – 1,25/10.

Активное сопротивление трансформатора определяется по формуле 4.23

Реактивное сопротивление трансформатора определяется по формуле 4.24

Расчет сопротивлений для трансформаторов ОМ – 1,25/10, аналогичен и приведен в таблице 4.3

Таблица 4.3 – Сопротивлений для трансформаторов ОМ – 0,62/10

и ОМ – 1,25/10

Определяем время потерь по формуле 4.25

.

Т_НБ=6962 часов – наибольшее число использование наибольшей нагрузки.

Характеристики

Список файлов ВКР