Выбор высокочастотных заградителей 110-220 кВ

В данной статье я хотел бы рассказать, как ограничивать токи короткого замыкания в сетях напряжением 110, 220 кВ с помощью высокочастотных заградителей индуктивностью 0,5; 1 и 2 мГн.

В сетях напряжением 110, 220 кВ уровень токов короткого замыкания (КЗ) непрерывно растет. Они существенно возросли, что вынуждает менять установленное оборудование или принимать меры по их ограничению.

При выполнении проекта новой подстанции возникает необходимость в применении дорогостоящего электрооборудования, рассчитанного на динамическую стойкость к токам КЗ, равным 50-60 кА.

Известные способы ограничения уровней токов КЗ, которые основываются на схемных решениях, на стационарном делении наиболее крупных коммутационных узлов энергосистемы, ограничивают гибкость схемы, снижают надежность электроснабжения, создают известные трудности в эксплуатации.

Для ограничения токов КЗ целесообразна установка высокочастотных заградителей индуктивностью 0,5; 1 и 2 мГн, которые используются при выполнении высокочастотной связи по линиям 110, 220 кВ.

Заградители следует подключить последовательно с шинными разъединителями на присоединениях отходящих линий, через которые протекает ток КЗ от всех генерирующих источников питания.

При КЗ на сборных шинах ток КЗ, который протекает через каждое из присоединений генерирующих источников, как правило, существенно меньше, чем ток при КЗ на ответвлениях к присоединениям отходящих линий.

Пример выбора высокочастотного заградителя

Установка заградителей не исключает необходимости проверки оборудования и ошиновки до места их подключения.

Рассмотрим возможность его применения для ограничения токов КЗ. Предположим, что ожидаемый ток при КЗ на отходящей линии 110 кВ непосредственно за линейным разъединителем: Iкз.ож. = 50 кА. Существующее оборудование устойчиво к токам КЗ: Iкз.доп. = 40 кА.

1. Сопротивление системы при КЗ на ответвлении к линии можно определить по выражению:

2. Ток КЗ при установке заградителей определяется по выражению:

где: Хз — сопротивление заградителя.

3. Из выражения 2 определяем требуемое сопротивление заградителя:

Принимаем заградитель индуктивностью 2мГн сопротивлением: Хз=0,628 (согласно тех. информации).

4. Ток КЗ за заградителем в соответствии (2) составит:

Как мы видим заградитель существенно ограничил токи КЗ до уровня при котором существующее оборудование будет работать:

Iкз=34,57 кА < Iкз.доп. = 40 кА.