Диссертация (792610), страница 7
Текст из файла (страница 7)
к/с 2, расчет выполнен в программе РАСТ-05К при КЗ нашинах 27,5 кВ ТП-4). Еще раз подчеркнем, что в экспериментеприсутствовали реальные параметры сетей, тяговые и районные нагрузки,установка поперечной емкостной компенсации на РП-4 была включена, и какобычно на районной подстанции напряжение на шинах питания продольнойВЛ-110 кВ было на 5% выше номинального напряжения. С другой стороны, врасчете при учете параметров сети энергосистемы напряжение на районнойподстанциипринятономинальным.Каквидно,отличиеуказанныхсоотношений при расчетах токов КЗ в тяговой сети по полной схеме СВЭсоставляет (3,77 – 3,27)·100/3,27 = 15%, что свидетельствует, на наш взгляд:1) на достаточно близкое совпадение расчетных и экспериментальныхданных по токам КЗ и 2) на неточность исходных данных по длинамВЛ-110кВ, которые могут отличаться от реальных на несколько километров,как причину отклонения расчетных данных от экспериментальных.Главный результат эксперимента по токам КЗ в тяговой сетизаключается в том, что ток КЗ в тяговой сети по эксперименту 768,8 Анамного меньше проектного значения, полученного по расчетам смощностью КЗ на шинах 110 кВ (таблица 1.2) – 1368 А (то есть меньше в1368/768,8 = 1,78 раза) и близок к расчетному току в тяговой сети прирассмотрении полной схемы СВЭ – 1061А.Таким образом, на основании экспериментальных данных доказаназначительная погрешность в расчетах токов КЗ по нормативным документам[2; 3].
Кроме того, показана справедливость оценки токов КЗ в однофазнойтяговой сети при учете параметров трехфазной СВЭ. И как следствие, можноутверждать, что проведенные эксперименты подтверждают значительнуюпогрешность по токам КЗ в тяговой сети до 30% (таблица 1.2) при сравнениис расчетами по нормативному методу [2; 3] и по полной схеме СВЭ.Некоторые специалисты считают, что при расчете токов КЗ в тяговойсети следует учитывать нагрузку тяговой сети, транзитной мощности по49линиям 110(220) кВ и уравнительные токи.
Соглашаясь в принципе суказанным мнением, отметим следующее.В [51] анализируется поведение электровоза в момент КЗ в тяговойсети и делается следующее заключение «… если КЗ отключается защитой завремя 0,1 – 0,15 с, то с наличием поездов на линии и их влиянием на процессКЗ можно не считаться…».Считаем, что указанное, а именно не учет влияния электровозов напроцесс КЗ справедливо только для тяговой нагрузки на межподстанциннойзоне,гдепроизошлоКЗ.Однакотяговуюнагрузкунадругихмежподстанционных зонах, также как и транзитную мощность попродольной ВЛ-110(220) кВ, питающую ТП, и уравнительные токи в тяговойсети следует учитывать, что, в итоге, будет представлять собой учетнагрузочных потерь напряжения в сетях внешнего электроснабжения прирасчете токов КЗ в тяговой сети.Обычно при проектировании и в эксплуатации принимают комплексорганизационных и технических мер для приближения напряжения употребителя близкого к номинальному.
На районной подстанции, питающейпродольную линию 110(220) кВ, напряжение повышают на 5% (то естьповышают приведенное напряжение до 29 кВ), включают компенсирующиеустановки и т.д. В частности, в приведенной схеме по рисунку 1.12 включаютна РП-4 на шинах 110 кВ установку поперечной емкостной компенсациимощностью 36 Мвар, компенсирующую почти всю реактивную нагрузкуучастка С – Ш. Точно так же в схеме по рисунку 1.16 включаютшунтирующие реакторы для компенсации зарядной мощности ВЛ-220 кВ.Для снижения нагрузочных потерь учитывается зарядная мощностьВЛ-110(220) кВ.Таким образом, указанные мероприятия в какой-то мере компенсируютнагрузочные потери напряжения от тяговой нагрузки, транзитных токов поВЛ-110(220) кВ и т.д., точный расчет которых затруднителен в связи снеопределенностью данных по нагрузкам. Поэтому на вводе районной50подстанции будем принимать номинальное напряжение 27,5 кВ (а не 29 кВ),что и предлагается в частности в [51].
Другими словами, этим самым будемучитывать в расчетах нагрузочные потери напряжения в линиях внешнегоэлектроснабжения.Отметим, однако, что при сравнении указанных вариантов можно былобыпренебречьнагрузочнымипотерямивлинияхвнешнегоэлектроснабжения, так как эффект их учета будет одинаковый всравниваемых вариантах.1.4Оценка погрешности расчета токов КЗ при различных схемахтяговой сетиДля оценки погрешности расчета токов КЗ от параметров схемы СТЭследует сравнить результаты расчета в этих схемах при различных схемахпредставления энергосистемы (рисунок 1.10,б и 1.11). При этом важноотметить, что для оценки наибольшей погрешности следует рассчитывать несуммарные токи КЗ в тяговой сети, а значения токов КЗ, протекающих попитающим линиям контактной сети.Для решения задачи рассмотрен двухпутный участок (рисунок 1.21) сподстанциями, отстоящими друг от друга на расстоянии 48,2 км.
Контактнаяподвеска, выполненная проводами типа ПБСМ-95 + МФ-100, получаетпитание через понижающие трансформаторы ТДТНЭ-40000/110.1.4.1 Расчетные условия и сопоставление результатов расчетаРасчет токов КЗ выполнен при следующих расчетных условиях сучетом вариантов расположения проводов тяговой сети [2; 3] – ТП, ТПУ иЭУП:– КЗ на шинах 27,5 кВ (расположение проводов тяговой сети –контактная сеть содержит несущий трос и контактный провод (ТП)(рисунок 1.21,а);51– КЗ на шинах 27,5 кВ в системе с усиливающим проводом (ТПУ)(рисунок 1.21,а);– КЗ на шинах 27,5 кВ в системе с экранирующим и усиливающимпроводами (ЭУП) (рисунок 1.21,а);– КЗ на шинах 27,5 кВ, если один из путей отключен (однопутныйучасток) (рисунок 1.21,б);– КЗ на участке между ТП и ПС (рисунок 1.21,в).Рисунок 1.21 – Расчетные схемы тяговой сетиРезультаты проведенных расчетов и их сопоставление представлены втаблицах 1.5 и 1.6.52Таблица 1.5 – Полученные значенияТППо полнойсхеме СВЭПо SКЗПогрешн., %Токи КЗ в расчетных схемах тяговой сети, кАIΙ.1 и IΙΙ.1IΙΙ.1на рисунке 1.18,ана рисунке 1.18,бТП (однопутныйТПУЭУПучасток)0,560℮-j63,295º0,687℮-j69,049º0,826℮-j63,834º0,797℮-j60,293º0,680℮-j66,682º21,430,833℮-j68,954º21,250,998℮-j66,866º20,820,971℮-j63,916º21,83Таблица 1.6 – Полученные значенияПо полнойсхеме СВЭПо SКЗПогрешн., %Токи КЗ в расчетных схемах тяговой сети, кАIII.1 (участок ПСII.1 и III.1III.2-ТП2)на рисунке 1.18,вна рисунке 1.18,вна рисунке 1.18,вТПТПТП0,641℮-j67,301º1,802℮-j68,682º1,897℮-j71,489º0,715℮-j68,197º11,541,953℮-j69,098º8,382,009℮-j71,474º5,9Для полноты анализа произведем расчет токов КЗ в контактной сетидвухпутного участка, питаемого от подстанций, расположенных несколькоближе к источнику питания, исключив тем самым из схемы на рисунке 1.10,аветвь 0-1.Результаты расчета, полученные при тех же расчетных условиях и ихсопоставление показаны в таблицах 1.7 и 1.8.Таблица 1.7 – Полученные значенияТППо полнойсхеме СВЭПо SКЗПогрешн., %Токи КЗ в расчетных схемах тяговой сети, кАIΙΙ.1IΙ.1 и IΙΙ.1на рисунке 1.18,ана рисунке 1.18,бТП (однопутныйТПУЭУПучасток)0,646℮-j64,298º0,797℮-j66,865º0,964℮-j64,701º0,914℮-j61,338º0,703℮-j66,116º8,820,867℮-j68,603º8,781,048℮-j66,363º8,710,995℮-j63,253º8,8653Таблица 1.8 – Полученные значенияПо полнойсхеме СВЭПо SКЗПогрешн., %Токи КЗ в расчетных схемах тяговой сети, кАIII.1 (участок ПСII.1 и III.1III.2-ТП2)на рисунке 1.18,вна рисунке 1.18,вна рисунке 1.18,вТПТПТП0,702℮-j67,454º1,972℮-j68,834º2,076℮-j71,641º0,735℮-j67,989º4,72,041℮-j69,113º3,52,128℮-j71,699º8Из таблиц 1.5, 1.6 и 1.7, 1.8 видно, что от параметров схемы СТЭпогрешность результатов расчета токов КЗ изменяется не значительно.Применение усиливающего провода (ТПУ) или экранирующего иусиливающегопроводов(ЭУП)вСТЭнавеличинупогрешностипрактически не влияет (таблицы 1.5 и 1.7).1.4.2 Пути снижения методической погрешности расчета токов КЗДля снижения погрешности расчета токов КЗ следует ориентироватьсяна следующие мероприятия:Необходимо запросить полную схему сети СВЭ в районеподключения ТП и пересчитать токи КЗ в СТЭ, добавив тем самым в расчетсопротивление электрической связи подстанций по линиям 110(220) кВ, какэто было показано выше.
В конечном итоге, по полученным даннымоткорректировать выбор уставок релейной защиты. Следует отметить, чтознание параметров схемы сети СВЭ необходимо для получения всехэлементов матрицы сопротивлений узлов, рассматриваемых подстанций.В случае, когда получение схемы сети СВЭ не представляетсявозможным, предлагается следующий способ определения матрицы узловыхсопротивлений СВЭ для снижения методической погрешности. Нужноопределить параметры сети СВЭ, в частности собственные и взаимныесопротивления узлов 110(220) кВ ТП, используя предложение [52].54Для оценки эффективности предложенного способа найдем токи КЗ вконтактной сети двухпутного участка, питаемого от подстанций 2 и 3(рисунок 1.10), и сопоставим их с ранее полученными значениями.На рассматриваемом двухпутном участке контактной сети былиэкспериментально определены собственные и взаимное сопротивлениямеждуподстанциями,которыесоставилиZ''22=0,314+j0,702 Ом,Z''33=0,352+j0,862 Ом и Z''23(Z''32)=0,257+j0,592 Ом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
