3.2. Анализ нормальных режимов контролируемой сети
Анализ возможных нормальных режимов работы контролируемой сети необходимо провести с целью определения максимальных значений рабочих токов в местах установки устройств защиты.
Сеть имеет один источник питания, и в ней нет участков типа замкнутого кольца, поэтому защиты должны устанавливаться в начале контролируемых объектов со стороны источника питания.
Максимальное значение рабочего тока в линии W1 (IРАБ МАХ W1) определяется исходя из двух условий:
— во-первых, питание всех элементов рассматриваемой электрической сети осуществляется по линии W1 (линия W2 выведена из рабочего состояния, отключена), а секционный выключатель Q15 на подстанции № 3 включен;
— во-вторых, все трансформаторы 35/10 кВ работают с номинальной нагрузкой.
Тогда:
IРАБ МАХ W1 = IHOM T1 + IHOM T2 + IHOM T3,
где IHOM T1, IHOM T2, IHOM T3 — значения номинальных токов трансформатoрoв T1 Т2, Т3, соответственно
IHOM T1 = SHOM T1 √3 UHOM BH;
IHOM T2 = SHOM T2 √3 UHOM BH;
IHOM T3 = SHOM T3 √3 UHOM BH;
SHOM T1, SHOM T2, SHOM T3 и UHOM BH — значения номинальных мощностей и напряжения обмоток ВН трансформаторов соответственно (UHOM BH = 35 кВ).
При заданных значениях величин (учитывая, что Т1, Т2, Т3 имеют одинаковые номинальные мощности и их номинальные токи равны) будем иметь:
IРАБ МАК W1 = 3 × SHOM T1/√3×UHOM BH = 3 × (10000/(√3 × 35)) = 3×165A = 495 A.
Максимальное значение тока в другой головной линии W2 (IРАБ МАХ W2) определяется исходя из аналогичных условий, но когда питание всех трансформаторов 35/10 кВ осуществляется по линии W2.
При этом
IРАБ МАХ W2 = IРАБ МАХ W1 = 495 А
Если в этих же условиях выведена из рабочего состояния линия W1 и питание трансформаторов Т2 и Т3 осуществляется по линии W3, будем иметь максимальное значение рабочего тока в линии W3:
IРАБ МАК W3 = IНOМ Т2 + IHOM T3 = 2 × (10 000/(√3 × 35)) = 330 А.
Линия W4 и трансформатор Т3 образуют блок линия — трансформатор, так как представляют собой единый объект электрической сети и управляются одним общим выключателем Q1. Максимальный рабочий ток в линии W4 — это максимальный рабочий ток трансформатора Т3:
IРАБ МАХ W4 = kПЕР IНОМ Т3,
где kПЕР — коэффициент допустимой перегрузки (для большинства отечественных трансформаторов допускается перегрузка до 40 % номинальной мощности, поэтому можно принять kПЕР = 1,4)
IРАБ МАХ W4 = 1,4 × 165 = 231 А.
Максимальный рабочий ток в линии 10 кВ W6 возникает при номинальных нагрузках трансформаторов Т4, Т5, Т6 с номинальным ВН 10 кВ:
IРАБ МАХ W6 = IНОМТ4 + IНОМТ5 + IНОМТ6 =
= 630 /(√3×-10) + 2 × (400 /√3 × 10)) = 82,6 А.
Максимальный рабочий ток в линии W5 соответствует режиму передачи по ней наибольшей мощности. Этот режим возникает при отключенном блоке линия — трансформатор W4—Т3 и питании подстанции W4 по линии W5 от шин 10 кВ подстанции № 3. Тогда:
IРАБ МАХ W5 = SH4 /(√3 × UНОМ) + SH5 (√3 × UНОМ) =
= 2700 /(√3 ×10) + 4500 /(√3×10) = 416,1А,
где SH4 и SH5 — полная максимальная мощность нагрузок Н4 и Н5 соответственно.
Площадь поперечного сечения проводов для линий электропередачи определяется по допустимым длительным токам. В соответствии с требованиями ПУЭ можно выбрать для линий 35 кВ W1 и W2 провод АС-185, линии W3 — АС-95, линии W4 — АС-70, для линий 10 кВ W5 — АС-150 и W6 (учитывая большую протяженность) — АС-70.
Для участков W7 и W8 магистральной линии 10 кВ также применяется провод АС-70.
