Гловацкий В.Г., Пономарев И.В. Релейная защита и автоматика распределительных сетей. Версия 1.2

Подождите немного. Документ загружается.

Эти данные для двухобмоточных трансформаторов определяются по выражениям:

Zтр= Uк*U

тр/Sтр, (1.16)

где Zтр. - полное сопротивление трансформатора в омах;

Uк - напряжение короткого замыкания в относительных величинах;

Uтр - номинальное напряжение стороны ВН трансформатора в кВ;

Sтр - номинальная мощность трансформатора в мВА.

Rтр.=Рк*U

тр / S2тр, (1.17)

где Rтр - активное сопротивление трансформатора в омах;

Рк - потери короткого замыкания при номинальном токе трансформатора в Вт;

Uтр - номинальное напряжение стороны ВН трансформатора в кВ;

Sтр - номинальная мощность трансформатора в кВА.

Реактивное сопротивление трансформатора:

____________

Хтр =

√

тр – R

тр), (1.18)

В большинстве случаев для практических расчетов можно пренебречь активным сопро-

тивлением трансформатора, его сопротивление принимается равным Z и считается реак-

тивным (X). Исключение: трансформаторы напряжением 6-35 кВ с алюминиевыми обмот-

ками.

При расчете токов КЗ за трансформаторами с РПН, имеющих большой диапазон пере-

ключения ответвлений, следует учесть изменение сопротивления при изменении коэф-

фициента трансформации, см. приложение П4.

Сопротивление источника питания определяется по величине тока КЗ на шинах, от кото-

рых отходит защищаемая линия. Эти токи известны из расчета уставок трансформатора.

Xш = Uш/(

√

3*Iкз), (1.19)

где Xш - реактивное сопротивление на шинах в омах;

Uш - напряжение на шинах (номинальное напряжение питающего трансформатора);

Iкз - ток КЗ на шинах.

Должны быть выполнены расчеты для минимального и максимального режима.

После выполнения расчетов для всех участков линии и питаемых трансформаторов

строится схема замещения:

Uш=Uном.тр. Хш RЛ1,XЛ1 к1 RЛ2,XЛ2 к2 RT2,XT2 к4

RT1,XT1

к3

Рис.1.22. Расчетная схема замещения.

Для определения тока КЗ в нужной точке, необходимо сложить отдельно активные и ре-

активные сопротивления всех участков до точки КЗ. Затем сложить геометрически сум-

марные активные и реактивные сопротивления. По полученному полному сопротивлению

Zк определить ток КЗ. Например для точки к4:

Хк4= Хш+ХЛ1+ХЛ2+ХТ2

Rк4= RЛ1+RЛ2+RТ2

____________

Zк4 =

√

(Х

к4 + R

к4)

Iк4= Uш/(

√

3*Zк4)

1.4.3. Методика расчетов токов КЗ для выбора уставок трансформатора.

Для расчета токов короткого замыкания необходимо собрать следующие данные:

Сопротивление источника питания на шинах, куда подключен трансформатор, в макси-

мальном и минимальном режиме. Обычно задается величина тока или мощности корот-

кого замыкания

Сопротивление источника питания по величине тока КЗ на шинах определяется по фор-

муле

Zш = Uш/(

√

3*Iкз) (1.20)

Где: Zш – реактивное сопротивление на шинах в омах;

Uш – напряжение на шинах (номинальное напряжение питающего трансформа-

тора) в кВ;

Iкз – ток КЗ на шинах в кА.

Сопротивление источника питания по величине мощности КЗ на шинах определяется по

формуле

Zш = Uш

/Sкз (1.21)

Где: Zш – реактивное сопротивление на шинах в омах;

Uш – напряжение на шинах (номинальное напряжение питающего трансформато-

ра) в кВ;

Sкз – мощность КЗ на шинах в МВт.

Активные и реактивные сопротивления трансформатора определяются по его паспорт-

ным данным, в ряде случаев, из-за отсутствия паспорта, приходится брать эти данные по

ГОСТу

В паспорте трансформатора приводится напряжение короткого замыкания в %, которое

указывает какое напряжение будет на выводах трансформатора при токе КЗ за транс-

форматором равном номинальному.

Эти данные для двухобмоточных трансформаторов определяются по выражениям:

Zтр= Uк*U

тр/Sтр. (1.22)

Где: Zтр.- полное сопротивление трансформатора в омах

Uк – напряжение короткого замыкания в относительных величинах

Uтр – номинальное напряжение стороны ВН трансформатора в кВ.

Sтр - номинальная мощность трансформатора в мВА.

Rтр.=Рк*U

тр / S2тр (1.23)

Где: Rтр – активное сопротивление трансформатора в омах

Рк - потери короткого замыкания при номинальном токе трансформатора в Вт.

Uтр- номинальное напряжение стороны ВН трансформатора в кВ.

Sтр- номинальная мощность трансформатора в кВА.

Реактивное сопротивление трансформатора:

____________

Хтр =

√

тр – R

тр) (1.24)

В большинстве случаев для практических расчетов можно пренебречь активным сопро-

тивлением трансформатора, его сопротивление принимается равным Z и считается реак-

тивным (X). Исключение: трансформаторы напряжением 6-35 кВ с алюминиевыми об-

мотками.

Сопротивление короткого замыкания трансформатора зависит от величины его коэффи-

циента трансформации. Особенно сильно выражается эта зависимость на трансформа-

торах с РПН. В паспорте трансформатора поэтому указываются три величины напряже-

ния короткого замыкания: для минимального, среднего и максимального положения пере-

ключателя.

Для трехобмоточных трансформаторов схема замещения состоит из трех сопротивлений

обмоток ВН, СН и НН, соединенных в «звезду» см. рис 1.23.

Zс

Zв

Zн

Рис 1.23. Схема замещения трехобмоточного трансформатора.

Напряжения короткого замыкания даются суммарно для каждой пары обмоток.

Поэтому, после определения сопротивления каждой пары обмоток, их нужно пересчитать

в сопротивления отдельных обмоток по формулам:

Zв =(Zвс+Zвн –Zсн) / 3 (1.25)

Zс =(Zвс+Zсн –Zвн) / 3 (1.26)

Zн =(Zвн+Zсн –Zвс) / 3 (1.27)

Для трансформаторов с расщепленной обмоткой НН схема замещения также состоит из

трех сопротивлений обмоток ВН, НН1 и НН2, соединенных в «звезду». Однако в паспор-

те приводится только одно напряжение короткого замыкания Uk%. Оно соответствует ре-

жиму короткого замыкания за двумя, соединенными параллельно обмотками низкого на-

пряжения, После его пересчета в сопротивление, сопротивления отдельных обмоток

считаются по формулам:

Zв = 0.125 Zвн (1.28)

Zн1= Zн2 =1.75 Zвн (1.29)

Для трансформаторов имеющих большой диапазон изменения коэффициента трансфор-

мации (с РПН) необходимо учитывать изменения величины тока КЗ при регулировании и

рассчитывать токи КЗ для среднего и крайних положений переключателя.

Ток КЗ рассчитывается по формуле:

кз = Uном/

√

3*Zкз. (1.30)

Uном: номинальное напряжение, принимается напряжение среднего положения пере-

ключателя трансформатора или 1.05 соответствующей ступени напряжения. (230, 115,

38,5 кВ и т.д.)

Zкз сопротивление короткого замыкания, равное сумме сопротивление системы на сторо-

не ВН, сопротивления обмотки ВН и обмотки за которой выполняется короткое замыка-

ние:

Zкз = Zс + Zв + Zн(с) (1.31)

Учет всего диапазона регулирования приводит к значительной разнице токов в крайних

положениях выключателя. Например для одного из трансформаторов 25 МВА токи корот-

кого замыкания отличаются в крайних положениях почти в 2 раза: 833 – 480 А, при сред-

ней величине тока КЗ –578 А. Из-за такой разницы токов, для обеспечения необходимой

чувствительности пришлось применить блокировку по напряжению для максимальных

защит трансформатора. Реальный диапазон положений переключателя значительно уже

и при его учете токи будут отличаться меньше, что позволит применить простую макси-

мальную защиту. Заводом и ГОСТом обычно даются 3 величины сопротивления: для

крайнего и обоих средних положений. Величина сопротивления для какого либо проме-

жуточного положения, определяется методом линейной интерполяции, т.е. изменение

величины сопротивления пропорционально отклонению напряжению от среднего поло-

жения переключателя.

1.4.4. Особенности расчета ТКЗ трансформаторов 10 / 0.4кВ

Учитываются рекомендации «Методических указаний по расчету токов короткого замы-

кания в сети напряжением до 1 кВ электростанций и подстанций с учетом влияния элек-

трической дуги» ОРГРЭС 1993 год.

Учет электрических характеристик аппаратуры

При расчете токов короткого замыкания на стороне 0.4кВ необходимо учитывать

некоторые данные, ряд которых не учитываются при расчете ТКЗ на более высоких на-

пряжениях:

индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи, включая проводни-

ки, трансформаторы тока, реакторы, токовые катушки автоматических выключателей;

активные сопротивления элементов короткозамкнутой цепи;

активные сопротивления контактов и контактных соединений;

токоограничивающее влияние электрической дуги;

значения параметров асинхронных электродвигателей, если их суммарный номинальный ток

превышает 10% номинального значения периодической составляющей тока КЗ в месте КЗ, рас-

считанного без учета влияния электродвигателей.

Кроме того, при расчетах токов КЗ рекомендуется учитывать изменение активного сопротив-

ления проводников короткозамкнутой цепи вследствие их нагрева при КЗ.

При расчетах токов КЗ допускается не учитывать:

ток намагничивания трансформаторов;

насыщение магнитных систем электрических машин;

влияние асинхронных электродвигателей, если их суммарный номинальный ток не превышает

10% начального значения периодической составляющей тока в месте КЗ, рассчитанного без

учета электродвигателей;

сопротивление внешней энергосистемы при расчете токов металлического КЗ в силовых

сборках, сборках задвижек, а также КЗ за отходящими от сборок и шин кабелями;

сопротивление внешней энергосистемы при расчете всех видов дугового КЗ;

влияние асинхронных электродвигателей при расчете всех видов дуговых КЗ.

Коэффициенты трансформации трансформаторов допускается принимать равными отноше-

нию средних номинальных напряжений тех ступеней напряжения, которые связывают

трансформаторы. При этом следует использовать следующую шкалу средних номинальных

напряжений: 37; 24; 20; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,69; 0,525; 0,4; 0,23 кВ.

Определение параметров элементов сети

Расчет токов КЗ в сети напряжением до 1 кВ целесообразно проводить в имено ванных

единицах.

При составлении эквивалентных схем замещения следует в качестве основной ступени

выбирать ступень пониженного напряжения, как правило, 0,4 кВ, а активные и индуктив-

ные сопротивления всех элементов схемы замещения выражать в миллиомах (мОм).

Сопротивление внешней системы включает в себя сопротивление прилегающей части

энергосистемы на стороне высокого напряжения рабочего или резервного трансформа-

тора питания РУ 6 (10) кВ, сопротивление собственно трансформаторов рабочего и ре-

зервного питания РУ 6 (10) кВ, а также сопротивление шинопроводов или кабельных свя-

зей, по которым осуществляется ввод рабочего или резервного питания на шины секций

РУ 6 (10) кВ. Сопротивление (в миллиомах) прилегающей части энергосистемы (Х

) мо-

жет быть определено при известном значении тока трехфазного КЗ на стороне высокого

напряжения по формуле 2.1:

Хс= U

ср.нн

/ (

√

3*Iкз.вн*Uср.вн)

= U

ср.нн* 10

-3

/ Sкз.

(1.32)

где:

Uср.нн

- среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке низшего напря-

жения трансформатора, В;

Iкз.вн - действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ у

выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, кА;

Uср.вн - среднее номинальное напряжение сети, к которой подключена обмотка нывшего на-

пряжения трансформатора, В;

Sкз

-мощность короткого замыкания у выводов обмотки высшего напряжения трансформа-

тора МВА.

Активное (Rт) и индуктивное сопротивления (Хт) (в миллиомах) трансформаторов 0.4 кВ,

приведенные к ступени низшего напряжения,

следует определять по формулам:

Rn = (Prp* U

нн.ном / S

т.ном)*10

(1.33)

Хт=Uкз*U

нн.ном/(100* S

т.ном) ; (1.34)

где: Uкз - напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

Pкз

- потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт;

Uнн.ном

- номинальное линейное напряжение обмотки низшего напряжения трансформато-

ра, кВ;

т.ном - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Активные и индуктивные сопротивления нулевой последовательности трансформаторов,

обмотки которых соединены по схеме Д/Уо (треугольник – звезда с заземленным нулем),

практически равны соответственно активным и индуктивным сопротивлениям прямой после-

довательности. При соединении обмоток трансформаторов по схеме У/Уо (звезда – звезда

с заземленным нулем) активные и индуктивные сопротивления нулевой последовательно-

сти значительно больше соответствующих сопротивлений прямой последовательности и

имеют значительный разброс, вследствие чего наиболее достоверные результаты могут

быть получены путем непосредственного измерения этих сопротивлений для каждого

конкретного трансформатора.

В литературе имеются расчетные результаты и замеры сопротивлений подобных

трансформаторов. Данные в таблицах приводятся в 2 видах:

Отдельно дается X1,R1,Xo, Rо. По этим данным расчет ТКЗ ведутся методом симмет-

ричных составляющих:

I1= I2 = Iо = Uф /

√

(2 R1+ Rо)

+ (2 Х1+ Хо)

; (1.35)

(1)

кз =I1+ I2 + Iо . (1.36)

Дается величина «1/3 Z т

(1)

», которая равняется:

1/3 Z т

(1)

1/3

√

(2 R1+ Rо)

+ (2 Х1+ Хо)

; (1.37)

Расчет ТКЗ производится по формуле:

(1)

кз= Uф / (1/3 Z т

(1)

). (1.38)

При расчете по формуле 2.7 получается непосредственно ток однофазного КЗ.

Данные некоторых трансформаторов приведены в приложении 4.

Сопротивление нулевой последовательности трансформатора схемы Д / Уо равно со-

противлению прямой и токи КЗ при однофазном и трехфазном замыкании одинаковы.

Сопротивление нулевой последовательности трансформатора схемы У/ Уо значительно,

больше чем прямой последовательности. Вследствие этого, при однофазных коротких

замыканиях токи КЗ меньше и этот режим является расчетным при проверке чувстви-

тельности защиты.

Переходное активное сопротивление контактов в короткозамкнутой цепи для упрощен-

ных расчетов рекомендуется принять равным 15мОм. Это соизмеримо с сопротивлением

трансформаторов и рассчитанный таким образом ток на трансформаторах 1000кВА полу-

чается в 2 раза меньше, чем при металлическом КЗ. Более точные результаты можно по-

лучить учетом сопротивлений всех элементов входящих в цепь КЗ. В упомянутой методи-

ке приводятся данные по некоторым видам аппаратуры, контрольных кабелей и токопро-

водов.

Учет сопротивления электрической дуги. Наиболее вероятная величина действующего

значения периодической составляющей тока трехфазного дугового замыкания определяется по

формуле:

Iдуг. = I пм. * Кс (1.39)

I пм. – периодическая составляющая тока металлического КЗ с учетом активных и реак-

тивных составляющих всех элементов.

Кс - коэффициент снижения тока КЗ под действием электрической дуги. Величина Кс

определяется по характеристике приведенной на рисунке 1.24.

Рис. 1.24. Кривые зависимости Кс от сопротивления цепи КЗ. Кривая 1 – начало дугового

замыкания tкз < 0.05 с, кривая 2 - установившийся процесс короткого замыкания с.

Из рисунка видно, что коэффициент снижения тока КЗ зависит от величины сопротивления

цепи КЗ и времени протекания ТКЗ. При определении тока дугового замыкания в началь-

ный момент замыкания tкз < 0.05 с значение Кс определяется по кривой 1 : Кс=f(Zкз). При

определении установившегося значения тока дугового замыкания tкз > 0.05 Кс определяет-

ся по кривой 2.

Расчет дугового КЗ для разных видов КЗ производится раздельно для однофазного,

двухфазного, трехфазного КЗ. При этом берется вычисленная величина однофазного,

двухфазного и трехфазного тока металлического КЗ. Сопротивление цепи КЗ определя-

ется по формулам:

трехфазное КЗ - Z

(3)

кз =

√

1Σ

+ R

1Σ

; (1.40)

двухфазное КЗ - Z

(2)

кз = 2/

√

1Σ

+ R

1Σ

; (1.41)

однофазное КЗ - Z

(1)

кз = 1/3*

√

(2X

1Σ

+ X

0Σ

)

+ (2R

1Σ

= R

0Σ

)

. (1.42)

Учет увеличения активного сопротивления кабеля при его нагреве. Целесообразно

учитывать при расчете тока КЗ за кабелем при определении минимальных токов КЗ:

Rv = Cv * R (1.43)

где

Cv - коэффициент учитывающий увеличение активного сопротивления кабеля при его

нагреве электрическим током. Для упрощенных расчетов можно принять Cv равным 1.5,

предполагая нагрев кабеля до предельно возможной величины.

R- активное сопротивление кабеля при температуре +20

Предложения по расчету ТКЗ для выбора уставок защиты трансформаторов.

При расчете всех видов КЗ для отстройки защит от КЗ за трансформатором используется

ток металлического короткого замыкания за трансформатором .

При расчете токов КЗ для проверки чувствительности защит при КЗ за трансформато-

ром мощностью 400ква и менее используется ток короткого замыкания за трансформа-

тором с добавлением в цепь переходного сопротивления 15мОм и нормированным ко-

эффициентом чувствительности. При использовании тока металлического короткого за-

мыкания за трансформатором, коэффициент чувствительности защиты должен быть не

менее 2.

При расчете токов КЗ для проверки чувствительности защит при КЗ за трансформато-

ром мощностью 630ква и более необходимо производить подробный расчет с учетом со-

противления элементов цепи и сопротивления дуги.

Учет роста сопротивления кабеля при нагреве токами короткого замыкания производится

при расчете токов КЗ в конце кабелей 0.4кВ для проверки чувствительности защиты.

Пересчет токов КЗ на сторону ВН. Рекомендации по расчету ТКЗ, указанные выше, от-

носились к стороне низкого напряжения. Для выбора уставок защиты на стороне ВН, эти

токи должны быть пересчитаны на сторону ВН. При этом следует учесть особенности,

связанные с группой соединения обмоток трансформатора. Наиболее распространен-

ными группами являются треугольник – звезда с заземленным нулем (Д/Уо) и звезда –

звезда с заземленным нулем (У/Уо). Ниже даны формулы пересчета, взятые из литерату-

ры (Л6).

Токи трехфазного КЗ пересчитываются через коэффициент трансформации трансфор-

матора.

(3)

вн=I

(3)

нн/Кт (1.44)

Токи двухфазного КЗ за трансформатором со схемой (Д/Уо) на стороне ВН проходят во

всех трех фазах, причем в одной фазе течет ток равный току трехфазного КЗ, а в двух

других текут половинки этого тока.

(3)

нн/Кт - ½ I

(3)

нн/Кт

Iвна =I

(3)

нн/Кт ; Iвнв= - ½ I

(3)

нн/Кт; Iвнс= - ½ I

(3)

нн/Кт I

= Iвна /

√

3. (1.45)

Токи двухфазного КЗ за трансформатором со схемой (У/Уо) на стороне ВН проходят в

двух фазах, одноименных с поврежденными, и по величине равны этому току.

(2)

нн/Кт - I

(2)

нн/Кт

Iвна =I

(2)

нн/Кт; Iвнв =- I

(2)

нн/Кт; I

= Iвн /

√

3 . (1.46)

Токи однофазного КЗ за трансформатором со схемой (Д/Уо) на стороне ВН проходят по 2

фазам равны по величине и противоположно направлены.

(2)

нн/Кт - I

(2)

нн/Кт

Iвна =I

(1)

нн/Кт/

√

3; Iвнв =- I

(1)

нн/Кт/

√

3; I

= Iвн /

√

3 =1/3 I

(1)

нн/Кт. (1.47)

Токи однофазного КЗ за трансформатором со схемой (У/Уо) на стороне ВН проходят во

всех трех фазах, причем в одной фазе течет ток равный 2/3 тока однофазного КЗ, а в

двух других текут половинки этого тока.

2/3I

(1)

нн/Кт -1/3I

(1)

нн/Кт

Iвна =2/3* I

(1)

нн/Кт; Iвнв= - I

(1)

нн/Кт/3; Iвнс= - I

(1)

нн/Кт/3; I

= Iвна/2 (1.48.)

1.5. ПОНЯТИЕ О СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ

При однофазном или двухфазном КЗ, когда трехфазная система становится несиммет-

ричной, нельзя выполнять расчет только для одной из фаз, как это делается при трех-

фазных симметричных повреждениях.

Для определения токов, проходящих при несимметричных КЗ, потребовалось бы со-

ставлять несколько уравнений Кирхгофа для многих контуров и узлов, образующихся в

рассматриваемой несимметричной трехфазной системе. Решение этих уравнений с уче-

том индуктивных связей между фазами даже при сравнительно простой схеме сети

является весьма сложной задачей,

С целью упрощения расчетов несимметричных режимов в трехфазной сети предложен

метод симметричных составляющих. Сущность этого метода состоит в том, что любую

трехфазную несимметричную систему векторов токов или напряжений можно заменить

суммой трех симметричных систем:

Затем производится расчет этих трех симметричных систем с учетом уже упоминавшегося

нами упрощения, т. е. по расчетным схемам, составленным для одной из фаз, и согласно

(1.37) определяются полные фазные токи и напряжения.

(1.37)

Таким образом, вместо одной схемы рассчитываются три, но значительно более про-

стые, что в конечном итоге существенно упрощает вычисления. На рис. 1.29 приведены

векторные диаграммы систем симметричных составляющих:

Рис. 1.29. Векторные диаграммы систем симметричных составляющих:

а — прямой последовательности; б — обратной последовательности;

в --- нулевой последовательности.

прямой последовательности, в которой векторы, вращающиеся против часовой стрелки,

следуют друг за другом в чередовании А, В. С:

обратной последовательности, отличающейся обратным чередованием векторов А, С, В;

нулевой последовательности, в которой векторы всех фаз совпадают по направле-

нию.

В нормальном симметричном режиме, а также при симметричном КЗ полные токи и

напряжения равны току и напряжению прямой последовательности. Составляющие

обратной и нулевой последовательностей в симметричном режиме равны нулю.

Составляющие обратной последовательности возникают при появлении в сети любой

несимметрии: однофазного или двухфазного КЗ, обрыва фазы, несимметрии нагрузки.

Наибольшие значения ток и напряжение обратной последовательности имеют в месте

несимметрии.

Составляющие нулевой последовательности появляются при КЗ на землю од-

нофазных и двухфазных), а также при обрыве одной или двух фаз. При междуфазных

КЗ без земли (двухфазных и трехфазных) токи и напряжения нулевой последователь-

ности равны нулю.

1.6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЭВМ ДЛЯ РАСЧЕТА КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

1.6.1. Программы расчета токов и напряжений при коротких замыканиях.

Как видно из раздела 1.4, расчеты вручную требуют значительных трудозатрат. По этим

причинам после появления ЭВМ а далее ПВМ начались попытки применить их для расче-

та уставок релейной защиты. Эти программы для распредсетей были относительно про-

стыми, и разрабатывались непосредственно теми, кто занимался расчетами на люби-

тельском уровне. Для разработки программ использовались алгоритмические языки про-

граммирования: Бейсик, Фортран, Паскаль, Дельфи и т.д. Для выполнения даже сложных

профессиональных программ можно использовать любые имеющиеся ПВМ, начиная с I-

386 серии. В п. 1.6.2. приводится пример составления программы расчета с использова-

нием электронных таблиц Microsoft Excel.

В дальнейшем к разработке программ подключились профессионалы, и простые про-

граммы превратились в сложные комплексы программ, позволяющие автоматизировать

выполнение всех этапов расчета: подготовку данных, расчет параметров, составление

схемы замещения, расчет аварийных величин, выбор уставок защиты и сохранение ре-

зультатов.

Ниже приводятся сведения о некоторых ряде программных комплексов разработанных и

используемых на Украине.

Институтом Электродинамики НАН Украины разработан « Комплекс программ расчета

аварийных режимов в сложной электрической сети объемом до 3000 узлов». В настоящее

время эксплуатируется комплекс V-VI-50. С помощью этого комплекса возможно выпол-

нить самые сложные расчеты в сетях любой сложности с учетом токов нагрузки, емкост-

ных токов в сети, сложных несимметричных режимов. Этими программами оснащены

все энергетические системы Укрэнерго. Этот комплекс можно применить и для расчета в

распредсетях, однако для этого он слишком сложен.

В электрических сетях «Полтаваоблэнерго» разработана и эксплуатируется рядом пред-

приятий программа расчетов ТКЗ и уставок защиты для распредсетей.

В Центральной энергосистеме Укрэнерго также разработана программа расчетов ТКЗ и

уставок защиты для распредсетей. Эта программа эксплуатируется на ряде предприятий

Украины, России, Белоруссии.

В энергоналадке Киевэнерго, разработаны и эксплуатируются рядом предприятий про-

граммы расчета токов короткого замыкания и выбора аппаратуры в сетях переменного

тока напряжением 0.4 кВ и постоянного оперативного тока напряжением 220 В.

Все перечисленные выше программы могут быть приобретены, для чего следует обра-

титься к упомянутым организациям.

ЦНИЭЛ Донбассэнерго в свое время (1986 год) по заказу Министерства энергетики Ук-

раины разработала комплекс программ для расчета ТКЗ и уставок защиты в распредсе-

тях. Она состояла из трех программ: защита сетей 6 – 35кВ, защита понижающих транс-

форматоров, защита тупиковых линий 110кВ. Первая версия программы была распро-

странена между сетевыми предприятиями Украины, собраны замечания, однако финан-

сирование работы прекратилось и дальнейшая судьба программы неизвестна.

Кроме этого множеством организаций - проектных, электросетевых- разработаны и экс-

плуатируются собственные программы, приспособленные к собственным нуждам.

Ниже приводится краткое описание ряда программ, которые могут быть приобретены.

Комплекс программ ЦЭС Укрэнерго.

Автоматизированное рабочее место инженера по

релейным защитам сетевого предприятия (ППП-РЗ).

Пакет прикладных программ расчетов релейных защит распределительных разомкнутых

электрических сетей (ППП-РЗ) 6-10-35-220 кВ. представляет собой автоматизированное ра-

бочее место инженера сетевого предприятия по релейной защите.

АРМ решает следующие задачи:

1. Ведение информационных и справочных баз данных.

2. Формирование расчетной модели.

3. Расчет токов короткого замыкания

4. Расчет уставок релейной защиты линий.

5. Расчет уставок релейной защиты трансформаторов.

6. Расчет параметров трансформаторов.

7. Расчетная проверка трансформаторов тока.

8. Графический редактор.

ППП-РЗ предназначен для хранения информационных и справочных файлов и выполнения необ-

ходимых расчетов, используя общую базу данных о конфигурации электрической сети.

Целью разработки является предоставление эксплуатационым службам ПЭС типового ме-

тодического, информационного и математического обеспечения для расчетов токов корот-

кого замыкания выбора и проверки уставок релейных защит разомкнутых распределительных

электрических сетей напряжением 6-10-35-110 KB. Работа базируется на типовых организа-

ционных методических решениях, положенных в основу расчетов служб релейных защит пред-

приятий Электрических Сетей ПЭО "КИЕВЭHЕРГО".

1. Информационная часть включает программу,которая обеспечивает создание и коррек-

тировку базы данных исходной конфигурации районов электрических сетей (РЭС) и справочной

базы. Справочная база комплекса включает и хранит паспортные данные по трансформа-

торам, проводам, используемым в электротехнике а также вспомогательные справочники

РЭС и подстанций, которые создаются при внедрении комплекса в сетевом предприятии.

2. Формирование расчетной модели сети включает программу,которая создает электри-

ческую схему замещения сети с параметрами, приведенными к номинальным коэффициентам

трансформации,с заданием на источнике питания напряжения и эквивалентного сопротивле-

ния системы, точками разреза сети, места расположения которых можно изменять.

3. Расчет токов короткого замыкания производится в своих номинальных напряжениях с

учетом заданных коэффициентов трансформации, напряжения и сопротивления системы на

источнике питания, заданных точек разрезов сети, которые можно изменять. Токи к.з. рас-

читываются 3-х фазные и 2-х фазные в максимальном и минимальном режимах.

4. Расчет и выбор уставок релейных защит линий включает программу, которая произво-

дит расчет и выбор уставок:

4.1. Максимальных токовых защит, выполненных на реле с зависимыми и независимыми ха-

рактеристиками, выполняет отстройку и согласование с предыдущими и последующими за-

щитами.

Выполняет согласование с предохранителями.

Проводит расчет защит с дешунтированием, при этом расчитывает 10% погрешность

трансформаторов тока.

4.2. Токовых отсечек, рассчитываемых следующим образом:

4.2.1. Отсечка без выдержки времени (селективная, отстроенная от 3-х ф. тока к.з. в конце

линии).

4.2.2. Неселективная токовая отсечка без выдержки времени, отстроенная от 3-х ф. то-

ка к.з., снижающего напряжение в месте установки отсечки Uост >= 0,5 : 0,6 Uн.

4.2.3. Отсечка с выдержкой времени на линиях.

4.2.4. Отсечка без выдержки времени на блоках линия-трансформатор и на токопроводах (с

реактированными ответвлениями).

Программа включает информационную базу уставок релейной защиты и автоматики, в ко-

торую после расчета могут быть занесены автоматически выбранные уставки и соответ-

ственно в дальнейшем автоматичеси по заданным формам можно выдавать на печать карты

уставок по подстанциям.

Результаты всех расчетов, анализ расчетов выдаются на экран и печать.

5. Расчет и выбор уставок защиты трансформаторов включает программу расчета и

выбор дифференциальной защиты и максимальной токовой защиты трансформатора с уче-

том дешунтирования.

6. Расчет параметров трансформаторов включает программу расчета параметров

трансформаторов в комплексном виде R+jХ,коэффициентов трансформации, проводимости:

Автотрансформатор

Трансформатор 3-х обмоточный

Трансформатор 2-х обмоточный

Трансформатор 2-х обмоточный с расщепленной обмоткой

(3 разновидности задания U к%)

7. Расчетная проверка трансформаторов тока включает программу, с помощью которой про-

изводится: