Технологическая часть

Вариант 1

а) К=K`+K<sub>л</sub>`=314,18+6,104 =320,3млн.сум

б) Стоимость потерь электроэнергии за один год:
U_пэ=U_пэ`+U<sub>пэл</sub>`=32,324 +7,137 =39,461млн.сум/год
в) Амортизационные отчисления.
Для трансформаторов
U_a=K^.E_a =314,18∙0,063=19,782 млн.сум/год
Для кабельных линий в земле до 10 кВ, Е_а=0,03
U_a=K^.E_a = 6,104^. 0,03 = 0,183 млн. сўм/год
г) Отчисления на текущий ремонт и обслуживание.
Для трансформаторов, Е_а=0,03
U_тр=К ^. Е_тр =314,18∙0,03= 9,425 млн.сум/год
Для кабельных линий в земле до 10 кВ, Е_тр=0,015
U_тр=К ^. Е_тр = 6,104^. 0,015 = 0,091 млн.сум/год
д) Эксплуатационные расходы
U_э=U_пэ+U_a+U_тр = 39,461+(19,782+0,183) +(9,425+0,091)=68,94 млн.сум/год
е) Приведенные затраты Е_н=0,12
З=Е_н^. К+U_э = 0,125 ^. 320,3 +68,83=108,98 млн.сум/год
Вариант 2

а) К=K`+K<sub>л</sub>`=309,8 +7,2=317 млн.сум

б) Стоимость потерь электроэнергии за один год:
U_пэ=U_пэ`+U<sub>пэл</sub>`=34,04+9,43=43,47млн.сум/год
в) Амортизационные отчисления.
Для трансформаторов, Е_а=0,063
U_a=K^.E_a =309,8∙0,063=19,517
Для кабельных линий в земле до 10 кВ Е_а=0,03
U_a=K^.E_a =7,2∙0,03=0,216 млн.сум
г) Отчисления на текущий ремонт и обслуживание.
Для трансформаторов
U_тр=К ^. Е_тр =309,8 ∙0,03=9,294
Для кабельных линий в земле до 10 кВ Е_тр=0,015
U_тр=К ^. Е_тр = 7,2^. 0,015 = 0,108 млн.сум/год
д) Эксплуатационные расходы
U_э=U_пэ+U_a+U_тр = 43,47+(19,517+0,216)+ (9,294+0,108)=72,605млн.сум/год
е) Приведенные затраты Е_н=0,125
З=Е_н^. К+U_э = 0,125 ^. 317+72,605=112,23 млн.сум/год
Срок окупаемости варианта 2
Т_ок=(К₁ – К₂)/(U_э2 – U_э1)= (320,3– 317)/(72,605– 68,94)=3,3/3,66=0,9 лет
Сравнение вариантов выбора КТП и кабельных линий показана в таблице 10.

Таблица 10.

Наименование сравниваемых величин	Обозначение	Ед.измерения	Вариант 1	Вариант 2
1. Количество кабельных линий	10 кВ	шт	12	11
2. Количество кабельных линий	0,4 кВ	шт	6	7
3. Количество КТП	КТП	шт	9	8
4. Капитальные вложения в КТП	Кктп	млн.сум	314,18	309,8
5. Капитальные вложения в кабели	Кл	млн.сум	5,972	7,2
6. Потери энергии в КТП	Uпэт	млн.сум	32,324	34,04
7. Потери энергии в кабелях	Uпэл	млн.сум	7,137	9,43
8. Полные капитальные вложения	К	млн.сум	320,3	317
9. Полные потери энергии	Uпэ	млн.сум	39,461	43,359
10. Амортизационные отчисления	Ua	млн.сум	19,961	19,558
11. Отчисления на кап.ремонт	Uтр	млн.сум	9,515	9,396
12. Эксплуатационные расходы	Uэ	млн.сум	68,94	72,605
13. Приведенные затраты	З	млн.сум	108,98	112,23
14. Срок окупаемости	Ток	год	0,9

2.6.2. Расчет токов к.з. и ударных токов в минимальном режиме.

Расчеты токов КЗ производятся для выбора типов и параметров срабатывания (уставок) релейной защиты трансформатора напряжением 110/6 кВ, а также защит других элементов электрических сетей. В общем случае для выполнения защиты нужно знать фазные соотношения токов также, а при несимметричных КЗ за трансформатором - не только максимальные, но и возможные минимальные значения токов КЗ.
Для упрощения практических расчетов токов КЗ в распределительных электрических сетях напряжением выше 1 кВ принято не учитывать ряд факторов, которые в действительности могут существовать, но не могут оказать определяющего влияния на значения токов КЗ и их фазные соотношения. Как правило, не учитывается переходное сопротивление в месте КЗ и все повреждения рассматриваются как металлические КЗ двух или трех фаз или КЗ одной фазы на землю. Сопротивления всех трех фаз трансформаторов, линий, реакторов и других элементов сети считаются одинаковыми. Не учитываются токи намагничивания силовых трансформаторов и токи нагрузки. Как правило, не учитывается подпитка места КЗ токами асинхронных двигателей.
Принимая во внимание, что распределительные сети электрически удалены от источников питания и аварийные процессы в этих сетях мало сказываются на работе генераторов энергосистемы, считается, что при любых КЗ в распределительной сети напряжение питающей системы на стороне высшего напряжения (35-110-220 кВ) трансформатора остается неизменным.
Вместе с тем в этих расчетах имеется ряд особенностей:
- изменение мощности короткого замыкания энергосистемы, т.е. расчет максимального и минимального токов КЗ;
- необходимость учета существенного изменения сопротивления некоторых типов трансформаторов с РПН при изменении положения регулятора РПН.
При практических расчетах токов КЗ для релейной защиты вычисляется только периодическая составляющая тока, а влияние апериодической составляющей тока КЗ учитывается при необходимости путем введения повышающих коэффициентов при расчетах релейной защиты.
Как правило, рассчитывается только трехфазное КЗ, а значения токов при других видах КЗ определяются с помощью известных соотношений.
а) К1. КЗ на шине ВН ГПП. U_Н=220 кВ.
Z_K1=Z_С+Z_ЛЭП=12,1+10,2=22,1 Ом
Периодический ток:

Ударный ток: k_У=1,8

I_ω­=1,04*I_К = 1,04*5,75=5,98 кА
Мощность КЗ

б) К2. КЗ на шине НН ГПП. U_Н=10 кВ.
Z_K2=(Z_К1+Z_ГПП)*К_ТТ² =(22,1+220,5)*(10,5/220)² =11,57 Ом
Периодический ток:

Ударный ток: k_У=1,8
_{ }
I_ω­=1,04*I_К = 1,04*0,5=0,52кА
Мощность КЗ

в) К3. КЗ на шине РП-10. U_Н=10 кВ.
Z_K3=Z_К2+Z_КАБ=11,57+0,0456=11,6156 Ом
Периодический ток:

Ударный ток: k_У=1,8

I _ω­=1,04*I_К = 1,04*0,52=0,54 кА
Мощность КЗ

г) К4. КЗ на шине ВН ТП-10. U_н=10 кВ.
Z_K4=Z_К3+Z_КАБ=11,6156+0,009= 11,6146 Ом
Периодический ток:

Ударный ток: k_У=1,8

I _ω­=1,04*I_К = 1,04*0,52=0,54 кА
Мощность КЗ

д) К5. КЗ на шине НН ТП-10. U_Н=0,4 кВ.
Z_K5=(Z_К4+Z_ТП)*К_ТТ² =(11,6146 +3,7)*(0,4/10)²= 0,025 Ом
Периодический ток:

Ударный ток: k_У=1,8

I _ω­=1,04*I_К = 1,04*9,25=9,6 кА
Мощность КЗ

2.6.3. Расчет токов к.з. и ударных токов в максимальном режиме.
а) К1. КЗ на шине ВН ГПП. U_Н=220 кВ.
Z_K1=Z_С+Z_ЛЭП/2=12,1+10,2/2=17,2 Ом
Периодический ток:

Ударный ток: k_У=1,8

I_ω­=1,04*I_К = 1,04*_{ }=7,7 кА
Мощность КЗ

б) К2. КЗ на шине НН ГПП. U_Н=6 кВ.
Z_K2=(Z_К1+Z_ГПП/2)*К_ТТ² =(17,2+203,2/2)*(10,5/220)² =0,5Ом
Периодический ток:
_{ }
Ударный ток: k_У=1,8

I_ω­=1,04*I_К = 1,04*_{ }=12,6 кА
Мощность КЗ

в) К3. КЗ на шине РП-10. U_Н=10 кВ.
Z_K3=Z_К2+Z_КАБ/2=0,5+0,0456/2=0,52 Ом
Периодический ток:

Ударный ток: k_У=1,8

I _ω­=1,04*I_К = 1,04*_{ }=12,1 кА
Мощность КЗ

г) К4. КЗ на шине ВН ТП-10. U_н=10 кВ.
Z_K4=Z_К3+Z_КАБ/2=0,52+0,009/2= 0,524 Ом
Периодический ток:

Ударный ток: k_У=1,8

I _ω­=1,04*I_К = 1,04*_{ }=12,065 кА
Мощность КЗ

д) К5. КЗ на шине НН ТП-10. U_Н=0,4 кВ.
Z_K5=(Z_К4+Z_ТП)*К_ТТ² =(0,524+3,7/2)*(0,4/10)²= 0,004 Ом
Периодический ток:

Ударный ток: k_У=1,8

I _ω­=1,04*I_К = 1,04*_{ }=60,1 кА
Мощность КЗ

Расчетные данные по токам короткого замыкания приведены в таблице №8.
Таблица №8

Режим аварии	точка КЗ токи КЗ	К-1 (кА)	К-2 (кА)	К-3 (кА)	К-4 (кА)	К-5 (кА)
min	IКЗ (кА)	5,75	0,5	0,521	0,52	9,25
	IУД (кА)	14,6	1,275	1,33	1,33	23,6
	Iω (кА)	5,98	0,52	0,54	0,54	9,6
	SКЗ, (МВА)	2188	8,65	9,03	9,02	6,4
mах	IКЗ (кА)	7,4	12,2	11,7	11,6	57,8
	IУД (кА)	18,87	31,1	29,8	29,58	147,4
	Iω (кА)	7,7	12,6	12,1	12,065	60,1
	SКЗ, (МВА)	2816	211	202,4	200,6	40
tСР.ЗАЩ	сек	0,6	0,5	0,4	0,4	0,2

2. 
   Релейная защита трансформатора ГПП.
   

Релейной защитой силового трансформатора называется специальное устройство, состоящее из реле и других аппаратов, которые обеспечивают автоматическое отключение поврежденного элемента электрической цепи, если данное повреждение представляет собой непосредственную опасность для этой цепи, или приводить в действие сигнальные устройства.
Релейная защита должна удовлетворять следующим требованиям:
- релейная защита должна быть селективной, т.е. отключать только повреждённый участок электрической цепи,
- релейная защита должна иметь минимально возможное время срабатывания,
- релейная защита должна быть достаточно чувствительной ко всем видам повреждений и ненормальным режимам работы на защищаемом участке электрической цепи,
- релейная защита должна быть надёжной.
К повреждениям трансформатора относятся:
1. Междуфазное короткое замыкание на выводах и в обмотке (последние возникают гораздо реже чем первые).
2. Однофазные короткие замыкания (на землю и между витками обмотки т.е. межвитковые замыкания).
3. «Пожар стали сердечника».
К ненормальным режимам работы относятся:

1. Перегрузки, вызванные отключением, например одного из работающих трансформаторов.

2. Возникновение токов при внешних коротких замыканиях представляющих опасность из-за их теплового действия на обмотки трансформатора.
3. Недопустимое понижение уровня масла, вызываемое значительным понижением температуры и другими причинами.
При выполнении защит трансформатора необходимо учитывать некоторые особенности их ненормальной работы:
- броски тока намагничивания при включении трансформатора под напряжение,
- влияние коэффициента трансформации и схем соединения обмоток трансформатора.