Навигация

 

 Меню раздела

Токовые выпрямительные блоки питания
Стабилизаторы напряжения
Стабилизаторы импульсного действия
Стабилизаторы напряжения импульсного действия
Режим работы НТТ
Нелинейные резисторы
Организация питания полупроводниковых устройств
Параллельный феррорезонансный контур как стабилизатор напряжения
Метод эквивалентных синусоид
Процесс возникновения ферро-резонанса
Свободные составляющие токов и напряжений
Процесс феррорезонансных колебаний
Переходный процесс в феррорезонансном контуре
Токовые феррорезонансные блоки питания
Комбинированные выпрямительные блоки питания
Нестабилизированные блоки напряжения
Стабилизированные блоки напряжения
Выбор параметров феррорезонансного СН
Тиристорные СН последовательного действия
Стабилизаторы напряжения на базе ДН
Особенности работы трехфазного БПНС
Способы выполнения комбинированных блоков питания
Векторные диаграммы напряжений БПК
Реальные входные характеристики БПК
Использование заряженных конденсаторов
Разряд конденсаторов на электромагнитные аппараты
Заряд конденсаторов от источников выпрямленного напряжения
Переходный процесс заряда конденсатора
Зарядные устройства, включаемые в цепи напряжения
Заряд конденсаторов от источников выпрямленного тока
Заключительная часть процесса заряда конденсатора
Векторные диаграммы
Зарядные устройства, включаемые в цепи тока
Работа электромеханических аппаратов
Организация питания полупроводниковых устройств
Выполнению комплектных полупроводниковых устройств релейной защиты
Использование однофазных БПТ и БПН
Особенности использования выпрямленного оперативного тока
Перерывы в питании оперативным током
Особенности применения выпрямленного оперативного тока
Схемы включения выпрямительных блоков питания
Выбор схемы включения БПТ
Схема простейшего БПК
Схемы включения централизованных БПК на упрощенных подстанциях
Проектирование упрощенных подстанций
Централизованный БПК
Выполнение БПК на подстанции
Схемы питания оперативных цепей от заряженных конденсаторов
Применение зарядных устройств и блоков конденсаторов
Защита трансформаторов для упрощенных подстанций
Область применения схемы питания
Основная особенность маломощных токовых УЗ
Расчет схем с БПТ
Расчет нагрузки на БПТ
Метод расчета
Расчет схем с БПН и БПНС
Проверка работы защитных устройств в цепях БПН и БПНС
Расчет схем с БПК
Выбор параметров БПК
Анализ БПК с трехфазным БПН или БПНС
Построение эквивалентных ВАХ для двухфазных к. з
Расчет схем с зарядными устройствами и блоками конденсаторов
Примеры расчета БПК на распределительных подстанциях
Выпрямительные блоки питания


Примеры расчета БПК на распределительных подстанциях

Пример 1. Рассчитать БПК из блоков БПТ-11 и БПН-11, включенных по схеме, приведенной на 46, а, используемый для питания максимальной токовой защиты и токовой отсечки присоединения 10кВ, оборудованного пружинным приводом. Нагрузка на БПК — 50 Вт (реле времени, промежуточное реле и релейный электромагнит отключения на 110 В). На присоединении установлены ТТ типа ТПЛ-10, 300/5, класс Р. Токовые защиты включены на фазные токи и имеют токи срабатывания 7 и 20 А. Сопротивление системы — 0,75 Ом, сопротивление нагрузки токовых цепей (кроме БПТ-11), включая кабель — 0,1 Ом.
Построение расчетной ВАХ производится на основании расчета тока трехфазного к. з. вблизи шин Л31 =10/        3-0,75 = 7,7 кА
при минимальном напряжении на шинах 10кВ. В соответствии с гл. 4 ВАХ имеет вид прямой между точками (0; 10кВ) и (7,7У 3 кА; 0).
Определение UB, р производится в предположении, что используются оба ПТН блока. Нагрузка на каждый из них составит 25 Вт, что при выходном номинальном напряжении 110 В соответствует сопротивлению 480 Ом. По кривым UBX = f{Rв), приведенным в [9] на рис. 7-12, в, найдем, что при UBы* = 0,85 UBом входное напряжение должно составлять примерно 92 В, т. е. при коэффициенте трансформации ТН, равном 10000/100, Un, р = 9,2кВ.
Определение /н, Р производится по расчетной ВАХ. Напряжению Uв, р = 9,2 кВ соответствует /н, р = (10—9,2) 10*7,7}/3~= 0,615]/^3=1,07 кА. Вторичный /н.р= 10,2               3=17,7 А. Мощности нагрузки 50 Вт соответствует сопротивление 240 Ом. По кривым FBX = f(RH), приведенным в [9] на рис. 7-8, а, находим FB, р для i/вых = 0,85 Uвой. Она составляет около 1250 А. Поэтому число витков первичной обмотки НТТ равно 1250/17,7 = 70. Ближайшее большее число витков равно 90 (две секции по 45 витков последовательно).
Проверка точности работы ТТ. При токах срабатывания 7 и 20 А и двухфазном к. з. фаз Л и С ток через БПТ равен соответственно 14 и 40 А. Пользуясь из [9J входными характеристиками Ubx = f (/вх) (рис. 7-7), находим для wt = 45 витков напряжения UBX, равные 4,8 В, и экстраполируя 6,2 В, т. е. при Wi — 90 витков, эти напряжения составят 9,6 и 12,4 В соответственно. Найдем расчетные сопротивления для каждого из ТТ. Они будут равны 9,6/7 = 1,37 Ом и 12,4/20 === 0,62 Ом. По кривым предельных кратностей [31] проверим точность работы ТТ (рис. П2-1) при z = = 1,47 Ом и z = 0,72 Ом. В первом случае допустимая кратность составляет 6,5, а во втором—12. Следовательно, ТТ при токах срабатывания защиты работают с погрешностью не более 10 %. Предельный ток к. з. составляет в максимальном режиме (U = = 11 кВ) 1,1 *7,7 = 8,5 кА, т.е. его кратность по отношению к номинальному равна 28. Даже если считать с запасом, что при увеличении тока сопротивление нагрузки не уменьшается по сравнению с 0,72 Ом, то по кривой А = f(f), приведенной на рис. 4-2 [31], найдем А=2,33, и, следовательно, погрешность ТТ не превысит 50 % и вибрации токовых реле не будет.
Пример 2. Рассчитать блок питания для защиты трансформатора 10000 кВ*А (ек = 0,1) упрощенной подстанции 110 кВ. На стороне 110 кВ установлен ТН. Подстанция питается по ВЛ длиной 30 км от системы с х12 = я22 = *0Б = ^ Ом. Мощность нагрузки на блок— 1200 Вт. Выносные ТТ на стороне 110 кВ отсутствуют.
Проверяем возможность использования схемы, приведенной на рис. 51, с блоком БПНС, включенным на ТН.
Расчет напряжения на стороне 110 кВ производится для случая трехфазного к.з. на стороне 10 кВ и двухфазного к.з. на землю внутри бака трансформатора. Сопротивление ВЛ: Х\а — 0,4-30 = = 12 Ом; х2л = 12 Ом; хоп = 3; ххп = 36 Ом. Сопротивление трансформатора: Xu = я» = л:,» = 0,1 U2/S =121 Ом. Напряжение при трехфазном к.з. на стороне низшего напряжения t/l^l =110-/(5+12+121) = 96,5 кВ. Учитывая, что UB, р блока БПНС при симметричном режиме составляет 0,5 Uном, можно сделать вывод, что питание оперативных цепей обеспечивается. При ненагруженном трансформаторе и двухфазных к. з. на землю внутри бака сопротивления схемы симметричных составляющих равны: Х\ = 17 Ом; х2 = = 17 Ом; Хо = 41-121/162 = 30,6 Ом. Учитывая, что в схеме замещения Х\ включается последовательно с параллельно соединенными х2 и Xq и что U\ = U2, получим U) = 110-11,3/(28,3j/'i) — 25,3 кВ. На БПНС подаются два напряжения Uab = Vac = Ua = 3£/.[ = = 76 кВ/птн, где п тн —коэффициент трансформации ТН, и одно напряжение, равное нулю. В соответствии с (49) эквивалентное линейное напряжение симметричного режима будет равно 2-76Х ХЮ3/(3-1100) = 46,1 В на стороне вторичного напряжения ТН.
Учитывая, что UB, р = 50 В и необходим коэффициент запаса около 1,1—1,15, можно сделать вывод, что при двухфазных к. з. на землю БПНС не обеспечивает питание оперативных цепей защиты. Если кроме БПНС, включенного на ТН 110 кВ, использовать второй БПНС, включенный на ТСН 10 кВ, то в соответствии с гл. 4 эквивалентное симметричное напряжение на входе второго БПНС, благодаря группе соединения звезда—треугольник силового трансформатора, будет в 1,15 раз больше (53 В), т. е. обеспечивается запас примерно 6 %.
Учитывая, что установка второго БПНС вдвое уменьшает нагрузку на каждый из них, можно считать вариант с двумя БПНС обеспечивающим питание оперативных цепей и при двухфазных к. з. на землю внутри бака трансформатора.
Пример 3. Для подстанции примера 2 рассчитать БПК с БПНС, включенным на ТН 110 кВ и БПТ, включенным на один выносной ТТ типа ТФНД-1 ЮМ 100/5, класс Р.               ЩН
Построение расчетной ВАХ производится на основании расчета тока трехфазного к. з. на вводах 110 кВ трансформатора, /|3| = 110/171^3=3,75 кА при минимальном напряжении в системе 110 кВ. В соответствии с гл. 4 ВАХ имеет вид прямой между точками (0; 110 кВ) и (3,75 кА; 0).
Определение UB, Р производится по параметрам БПНС. Оно равно 0,5 UB, т. е. 55кВ.
Определение /н, р производится по расчетной ВАХ. Напряжению 55 кВ соответствует ток 1,87 кА. Вторичный ток ТТ составляет 93,5А. Для двухфазного к. з. на землю не нужно вводить коэффициент запаса (рис. 62, б). По кривым FBX = f (Rn), приведенным на рис. 7-31 [9], находим для нагрузки 10 Ом (соответствует 40 Ом при 220 В и 1200 Вт) FBX = 2400, откуда число витков Wi первичной обмотки НТТ составит 2400/93,5 = 26 витков. Выбираем число витков 50, что соответствует /н, р = 48 А.
Проверка работы ТТ. Пользуясь входными характеристиками (JBX = f (/вх), приведенными на рис. 7-29 [9], находим напряжение UBX следующим образом: при FBX = 2400 А и w\ = 200 UBX =
= 200 В (12 А), следовательно, при = 50 витков UBX = 50 В. Расчетное сопротивление нагрузки на ТТ составит 50/48 = 1,04 Ом. Если считать, что сопротивление кабеля составляет 0,260 м, то предельная кратность ТТ для z = 1,3 Ом будет равна 18 по кривым на рис. П2-51 [31]. Таким образом, при вторичном токе 48А ТТ работает точно. контактная сварка за сниженную плату
Проверка перенапряжений на выходе ТТ при трехфазном к. з. на выводах 110кВ производится расчетом Fmax=3750-50/20= = 9380^24750. Следовательно, БПК из БПНС, включенного на ТН 110кВ, и БПТ, включенного на один ТТ 110кВ, обеспечивает надежное питание оперативных цепей.
Пример 4. Для подстанции примера 2 рассчитать БПК с БПНС, включенным на ТСН 10кВ, и БПТ, включенным на один выносной ТТ типа ТФНД-110М 100/5, класс Р.
Построение расчетной ВАХ. Поскольку с трехфазными к. з. внутри бака трансформатора можно не считаться, расчетная ВАХ строится только для трехфазных к. з. на стороне 10 кВ. Ток трехфазного к.з. на стороне 10 кВ, приведенный к стороне 110 кВ, составляет ||=i 110^3/137 = 0,48 кА. В соответствии с гл. 4 ВАХ, приведенная к стороне 110 кВ, имет вид прямой между точками (0; 110 кВ) и (0,48 кА; 0).
Определение /н, р проводится по условиям трехфазных к.з. на стороне 10кВ. Поскольку £/н, Р = 0,5 UBоы, то /н, р = 0,5 /13' = 240 А. Вторичный ток составляет 12 А. При FBX = 2400 А Ш| = = 2400/12 = 200.        .
Проверка работы ТТ. Пользуясь входными характеристиками Uax = f (/вх) на рис. 7-29 [9], находим t/Bx = 200 В. Расчетное сопротивление нагрузки равно 200/12 = 8,2 Ом, а с учетом сопротивления кабеля 8,46 Ом. По кривым предельной кратности на рис. П2-51 [31] найдем, что ТТ работает с погрешностью до 10 % при кратности тока до 3,5, т. е. до 17,5 А.
Проверка перенапряжений на выходе ТТ производится расчетом: Fmax = 3750*200/20 = 37500>24750. Следовательно, БПК по примеру 4 не может быть использован.