2. Составление схемы замещения и расчет параметров элементов схемы

2.1. Описание схемы замещения

По заданию необходимы расчеты рабочего режима и аварийного режима при возникновении короткого замыкания. Так как ток короткого замыкания и ударный ток ограничиваются только продольными сопротивлениями линий и трансформаторов, схему замещения можно упростить, исключив индуктивности намагничивания трансформаторов и емкости линий. Кроме того, исключаем ветви схемы замещения трехобмоточных трансформаторов, через которые не протекает ток замыкания. Тогда схема замещения упрощается и принимает вид, приведенный на рис. 2.

Рис. 2. Упрощенная схема замещения

На схеме указаны сопротивление и индуктивность соответствующих элементов: источника тока R_c и L_c, повышающего и понижающих трансформаторов R_т и L_т, нагрузки R_н и L_н. В упрощенном варианте схемы замещения R_т и L_т учитывают параметры двух обмоток трансформатора, через которые протекает ток короткого замыкания. Так R_твс и L_твс трансформатора Т2 учитывают параметры R_тв, R_тс, L_тв и L_тс обмоток высокого и среднего напряжения – 220 и 110 кВ. Штрих в обозначении элементов указывает на необходимость приведения реальных значений параметров элементов сети к напряжению участка, для которого выполняется расчет (по заданию 6 кВ).

2.2. Расчет параметров схемы замещения линий электропередачи

1. Для воздушных лэп по справочнику [3] выбираем типы опор:

• Л1 одноцепную железобетонную промежуточную свободно стоящую типа ПБ220-1,

• Л2 одноцепную железобетонную промежуточную свободно стоящую типа ПБ110-1,

• Л4 промежуточную для населенной местности П10-1 (П20-1).

Геометрия расположения проводов на опоре и расстояния даны в табл. 1.

Таблица 1

Геометрия расположения проводов на опоре

Геометрия расположения фаз на опорах воздушных ЛЭП	ЛЭП	Напряжение, кВ	Тип опоры	Расстояния по рисунку
				o–a	o–b	o–c	c–b
	Л1	220	ПБ220-1	2.8	2.8	4.8	5.5
	Л2	110	ПБ110-1	2.0	2.0	3.5	3.0
	Л4	6	П10-1	0.655	0	0.655	1.13

Определяем расстояния между фазными проводами D_AB, D_BC, D_AC и среднегеометрические расстояния между фазными проводами D_ф для каждой воздушной линии.

Для Л1

м, м, D_AC=2.8+4.8=7.6 м,

м.

Для Л2

м, м, D_AC = 2+3.5=5.5 м.

м

Для Л4

м, м, D_AC=20.655=1,13 м.

м.

2. Расчет погонных параметров линий и параметров схемы замещения линий:

а) находим эквивалентные радиусы фаз ЛЭП.

На Л1 фаза расщеплена на две составляющие. Принимаем шаг расщепления d_p=0,4 м,

тогда м.

Для Л2 и Л4 фазные провода не имеют расщепления, поэтому эквивалентный радиус фазы равен расчетному радиусу провода:

для Л2 r_э=0.5d_пр = 0.50.0488 = 0.0244 м,

для Л4 r_э=0.5d_пр = 0.50.0135 = 0.0068 м;

б) определим погонное активное r_л^* и индуктивное x_л^* сопротивления линий, а также сопротивление R_л и индуктивность L_л модели линий:

• для Л1, в которой фаза состоит из двух проводов,

r_л^* =0,5 r_пр^* = 0.50.100 = 0.05 Ом/км,

Ом/км,

R_л = r_л^*l_л = 0.05 Ом/км50 км = 2.5 Ом, Ом;

• для Л2, в которой фаза состоит из одного провода

r_л^* = r_пр^* = 0.162 Ом/км,

Ом/км,

R_л = r_л^*l_л = 0.162 Ом/км36 км = 5.83 Ом,

Ом;

• для Л3, состоящей из двух параллельно включенных кабелей 395 мм² с жилами из алюминия [4],

R_л = r_л^*l_л0.5 = 0.3157 Ом/км2 км0.5 = 0.316 Ом,

Ом;

• для Л4, в которой фаза состоит из одного провода,

r_л^* = r_пр^* = 0,306 Ом/км,

Ом/км,

R_л = r_л^*l_л = 0.306 Ом/км0.5 км = 0.153 Ом,

Ом.