Диссертация (792610), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Элементы матрицысопротивлений получили следующие значения:Z=0,314 + j0,702 0,257 + j0,5920,257 + j0,592 0,352 + j0,862(1.42)В результате были определены токи КЗ в рассматриваемых расчетныхусловиях, значения которых и их сопоставление с ранее рассчитаннымитоками (таблицы 1.5 и 1.6) показаны в таблицах 1.9 и 1.10.Таблица 1.9 – Полученные значенияТППо предл.способуПо полнойсхеме СВЭПогрешн., %Токи КЗ в расчетных схемах тяговой сети, кАIΙ.1 и IΙΙ.1IΙΙ.1на рисунке 1.18,ана рисунке 1.18,бТП (однопутныйТПУЭУПучасток)0,537℮-j63,138º0,657℮-j65,688º0,789℮-j63,694º0,766℮-j60,139º0,560℮-j63,295º0,687℮-j69,049º0,826℮-j63,834º0,797℮-j60,293º4,114,374,483,89Таблица 1.10 – Полученные значенияПо предл.способуПо полнойсхеме СВЭПогрешн., %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,вТПТПТП0,624℮-j67,252º1,745℮-j68,592º1,830℮-j71,363º0,641℮-j67,301º1,802℮-j68,682º1,897℮-j71,489º2,653,163,5355Анализ данных таблиц показывает, что применение указанного способаприводит к уменьшению погрешности расчета.
Это объясняется тем, чтополученные при этом способе значения элементов матрицы сопротивленийузлов рассматриваемых подстанций приближаются к значениям, найденнымпо реальной схеме СВЭ.Таким образом, погрешность составила не более 5%, что указывает нацелесообразность применения предложения [52] в расчетах при отсутствиисхемы подключения подстанций к СВЭ и ее параметров.1.51.Выводы по главеДоказана, с применением различных методов, справедливостьприменения формулы расчета сопротивления ТП в нормативных документахпо релейной защите [2; 3]. Показано, что при любой схеме соединениятрансформатора (Y/Δ или Y/Y) формулы для определения двухфазных токовКЗ будут одинаковыми, несмотря на различие фазных сопротивлений.2.Во всех случаях расчеты, связанные с измерениями реальныхтоков и напряжений трансформатора Y/Δ (например, расчеты расходаэлектроэнергии, остаточного ресурса изоляции трансформатора) нужнопроводить по формуле (1.10), то есть с реальным сопротивлением вторичнойобмотки «треугольник».
При этом целесообразно измерения токов выполнятьна первичной обмотке трансформатора.3.Обоснована возможность проводить расчеты токов КЗ в тяговойсети переменного тока в любой схеме СВЭ по однофазной схеме замещениясистемы, что позволяет упростить расчет, используя известные методырасчета сложных электрических цепей (например, метод контурных токовдля однофазных цепей).4.Предлагаемая схема замещения в нормативных документах [2, 3]дает погрешность результатов расчета токов КЗ в межподстанционной зонетяговой сети при ее двухстороннем питании.565.Определение входного сопротивления на шинах 110(220) кВ помощности КЗ, заданного энергосистемой в соответствии с нормативнымидокументами [2; 3], и, как следствие, игнорирование электрической связи полиниям 110(220) кВ (то есть взаимным сопротивлением) между двумясмежными подстанциями, к которым подключена тяговая сеть, приводит кметодической погрешности в расчете токов КЗ питающих линии контактнойсети, достигающей 30% и более при любой схеме тяговой сети.6.Установлено, что методическая погрешность в расчетах токов КЗбудет составлять не более 10% при мощности КЗ на шинах 110(220) кВ ТПболее 750 – 900 МВ∙А.7.Расчет токов КЗ по нормативным документам возможен длятяговой сети с односторонним питанием и для межподстанционных зон, гдеТП подключены непосредственно к районным подстанциям.8.В связи со значительной погрешностью расчетов тока КЗ понормативным документам [2; 3] необходимо на действующих участкахэлектроснабжения проводить экспериментальные проверки реальных токовКЗ.9.Для снижения погрешности расчета токов КЗ в тяговой сетиследует выполнить расчет по реальной схеме подключения ТП кэнергосистеме с указанием ближайших линий 110(220) кВ или по даннымвходного собственного сопротивления СВЭ с учетом сопротивления связи полиниям 110(220) кВ между подстанциями.10.В случае малой мощности КЗ энергосистемы (до 1000 МВА) ипри отсутствии схемы СВЭ показана целесообразность руководствоватьсяпредложением [52] при определении значений элементов матрицы узловыхсопротивлений СВЭ с целью снижения погрешности расчетов токов КЗ втяговой сети.572СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ МЕЖПОДСТАНЦИОННОЙ ЗОНЫТЯГОВОЙ СЕТИ ДЛЯ РАСЧЕТА ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯВ нормативных документах [2; 3] для вычисления параметров КЗпредложена результирующая схема замещения межподстанционной зоны сдвумя ТП для формирования двухстороннего питания тяговой сети(рисунок 2.1).В ней ТП и СВЭ представлены суммой их сопротивлений, асопротивлениетяговойсети–суммойиндуктивноразвязанныхсопротивлений контактной сети и рельсовой цепи.Рисунок 2.1 – Результирующая схема замещения тяговой сетиНа рисунке 2.1 обозначены [2; 3]:UA,рас и UВ,рас – расчетные напряжения ТП;ZпА и ZпВ – сопротивления ТП;ZтсА.
ZтсВ – эквивалентные сопротивления тяговой сети на первом ивтором участках межподстанционной зоны;ZАВ – сопротивление в месте КЗ.Как правило, при проектировании отсутствует полная схема сетиэнергосистемы и ее параметры, а информация по СВЭ, как уже было сказано,ограничивается данными по мощности КЗ на шинах питающего напряжения110(220) кВ подстанций. Этим объясняется, что в [2; 3] предлагается58параметры СВЭ для схемы замещения определять по мощности КЗ на шинахТП.В результате отсутствие электрической связи двух смежных ТП по сетиСВЭ 110(220) кВ приводит к изменению токораспределения при КЗ в тяговойсети и появлению методической погрешности в его расчетах, что являетсянедостатком данной результирующей схемы замещения (рисунок 2.1).Кроме того, существует неопределенность в выборе расчетногонапряжения на ТП, в результате чего, в расчетах, как правило, напряжение наподстанциях принимают одинаковым, несмотря на наличие двух источниковпитания в эквивалентной схеме замещения.Что же касается объединения в схеме замещения контактной сети срельсами, то для расчета токов КЗ это вполне оправдано, если нетнеобходимости отдельно рассматривать электромагнитные процессы врельсовой цепи.Таким образом, снижение методической погрешности в вычислениитоков КЗ при двухсторонней схеме питания тяговой сети требуетформирования новой схемы замещения межподстанционной зоны тяговойсети с введением в нее параметров эквивалентной схемы сети энергосистемы[53; 54].2.1Формирование новой схемы замещения для расчета токов КЗ втяговой сети переменного токаЗаосновусхемызамещенияпринимаемсуществующуюрезультирующую схему из [2; 3] (см.
рисунок 2.1), где схема замещениятяговойсетисКЗпредставленаэквивалентнойтрехлучевойссопротивлениями ZтсА, ZтсВ и ZАВ (эти параметры изменяются при измененииточки КЗ и могут быть найдены по методике [2; 3]).Дляформированияновойсхемызамещенияпокажемнарезультирующей схеме сопротивления двух смежных ТП ZтрА, ZтрВ и59сопротивления СВЭ ZsА, ZsВ, ранее представленные их суммой ZпА, ZпВ, анапряжения ТП примем одинаковыми. Представленный один источникпитания UАВ,рас с соответствующим подсоединением к двум ТП устранитнеопределенность в определении их напряжений холостого хода.Таким образом, результирующая схема замещения примет вид нарисунке 2.2,а.После чего, к указанной схеме тяговой сети добавляем схемузамещения СВЭ из трехлучевой звезды с эквивалентными сопротивлениямилиний 110(220) кВ сети энергосистемы ZsА, ZsВ и ZsАВ (рисунок 2.2,б).Трехлучевой эквивалентной схемой замещения из сопротивлений ZsА, ZsВ иZsАВ можно представить любую схему замещения СВЭ.При каждом из сопротивлений двух смежных ТП и эквивалентныхсопротивлениях СВЭ принимается соответствующий коэффициентом (2/3или 2) в зависимости от схемы соединения трансформатора (Y/Δ или Y /Y).Все сопротивления приводим к одному напряжению тяговой обмотки,напряжение источника питания UАВ,рас принимаем номинальным 27,5 кВ илиустанавливаем по соответствующим требованиям нормативных документов[2; 3].Сопротивление ZsАВ будет представлять взаимное сопротивление двухсмежных ТП, определяемое взаимную связь между подстанциями по сетивнешнего электроснабжения.
Представленный один источник питания UАВ,расс соответствующим подсоединением к двум ТП исключает неопределенностьв определении их напряжений холостого хода.60Рисунок 2.2 – Результирующие схемы замещения тяговой сети;существующая схема с вынесенными сопротивлениями подстанций и СВЭ(а); новая схема замещения с эквивалентными сопротивлениями СВЭ (б)Следует отметить, что при проектировании, как правило, неизвестнаприлегающая к ТП схема внешнего электроснабжения. Поэтому приходитьсядовольствоватьсямощностьюКЗнашинахТП,предоставленнойэнергосистемой.
Однако, на действующей ТП при известной прилегающейсхеме внешнего электроснабжения уточняющие расчеты по рассматриваемойновой схеме электроснабжения обязательны. Более того, рекомендуется научастках, где мощность КЗ на шинах 110(220) кВ ТП не превышает750 - 900 МВ∙А проводить опытные КЗ для определения минимальных токовКЗ в тяговой сети.61В связи с указанным следует отметить аналогичную обстановку сигнорированием взаимного узлового сопротивления между ТП постоянноготока по нормативным документам, что следует учесть в дальнейшем.2.2Способ получения точных параметров эквивалентной схемы сетиэнергосистемыПри недостаточной информации по схеме внешнего электроснабжения,прилегающей к ТП, и ее параметрам снизить погрешность в вычислениитоковКЗможновоспользовавшисьследующимметодомрасчетасопротивлений ZsА, ZsВ и ZsАВ эквивалентной схемы сети энергосистемы(рисунок 2.2,б) [53].В [52] предложен способ экспериментального определения взаимногосопротивления ZsАВ (Ом/фазу), суть которого состоит в том, что путемэкспериментаизмеряетсяотношениеизменениянапряжениянарассматриваемой ТП при изменении нагрузки на смежной подстанции.Сопротивления, соединяющие вводы в подстанцию смежных ТП, вэквивалентной схеме сети энергосистемы (рисунок 2.2,б), а именно величиныZsА, ZsВ (Ом/фазу) вычисляются аналитически.
Для этого нужно значениеэкспериментально найденного взаимного сопротивления ZsАВ отнять отзначений собственных сопротивлений, вычисленных по мощности КЗ навводах в подстанцию:АгдеВ==−−АВАВ==АВ,расСААВ,расСВ−−АВАВ(2.1)(2.2)Z22, Z33 – значения собственных сопротивлений подстанций А и В;SСА и SСВ – значения мощности КЗ на шинах питающего напряжения110(220) кВ подстанций А и В;Собственные узловые сопротивления Z22, Z33 можно определить болееточно – экспериментально на ТП: измеряется отношение изменения62напряжения на рассматриваемой ТП при изменении нагрузки на этой жеподстанции.ПредварительновычисленныеZsА,ZsВиZsАВбудутслужитьпараметрами эквивалентной схемы сети энергосистемы в результирующейсхеме замещения на рисунке 2.2,б.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
