Этот пример показывает использование трехфазных блоков для изучения переходных процессов в системе передачи 735-kV с последовательной компенсацией
Г. Сибиль (Гидро-Квебек)
Трехфазная энергосистема 60 Гц 735 кВ, передающая мощность от электростанции, состоящей из шести генераторов 350 МВА, в эквивалентную сеть по линии передачи 600 км. Линия электропередачи разделена на две линии протяженностью 300 км, соединенные между автобусами B1,B2, и B3. Для увеличения пропускной способности каждая линия последовательно компенсируется конденсаторами, составляющими 40% реактивного сопротивления линии. Обе линии также компенсируются шунтирующим сопротивлением 330 Мвар. Шунтирующее и последовательное компенсационное оборудование расположено на B2 подстанции, где трансформатор 300 МВА 735/230 кВ с третичной обмоткой 25 кВ питает нагрузку 230 кВ, 250 МВт. Подсистемы последовательной компенсации идентичны для двух линий. Для каждой линии каждая фаза модуля последовательной компенсации содержит последовательный конденсатор, металлический оксидный варистор (MOV), защищающий конденсатор, и параллельный зазор, защищающий MOV. Когда энергия, рассеиваемая в MOV, превышает пороговый уровень 30 МДж, разрыв, имитируемый автоматическим выключателем, зажигается. CB1 и CB2 являются двумя линейными автоматическими выключателями.
Генераторы моделируются с помощью блока упрощенной синхронной машины. Для моделирования двух трансформаторов используются универсальные трансформаторные блоки (две обмотки и три обмотки). Насыщение осуществляется на трансформаторе, подключенном к шине B2. Измеряют напряжения и токи в блоках B1, B2 и B3. Эти блоки являются трехфазными блоками измерения V-I, где сигналы напряжения и тока посылаются в блок сбора данных через блоки Goto.
Теперь изучите переходные характеристики этой цепи, когда на линии 1 применяются отказы «линия-земля» и «три фазы-земля». Отказ и два линейных выключателя CB1 и CB2 моделируются блоками из трехфазной библиотеки. Откройте диалоговые окна CB1 и CB2. Узнайте, как указывается начальное состояние выключателя и время переключения. Замыкание линии на землю применяется на фазе A при t = 1cycle. Два выключателя, которые первоначально замкнуты, затем размыкаются при t = 5 циклов, имитируя обнаружение неисправности и время открытия 4 циклов. Неисправность устраняется при t = 6 циклов, один цикл после открытия линии.
Обратите внимание, что эта система содержит блок Powergui. Кроме того, при запуске системы модели power _ 3phseriescomp время выборки Ts = 50e-6 автоматически устанавливается в рабочем пространстве. Поэтому система дискретизируется с использованием времени выборки 50 микросекунд.
Дважды щелкните по блоку «Сбор данных» и откройте три области. Запустите моделирование. Поскольку система уже инициализирована (генерация 1500 МВт на шине 13,8 кВ) с помощью утилиты Load Flow Powergui, моделирование начинается в установившемся состоянии. При t = 1 цикле происходит замыкание линии на землю и ток замыкания достигает 10 кА. Во время неисправности MOV проводит на каждой половине цикла, и энергия, рассеиваемая в MOV, накапливает до 13 МДж.
При t = 5 циклах линейные защитные реле (не смоделированные) разомкнутые выключатели CB1 и CB2 и энергия остается постоянной при 13 МДж. Поскольку максимальная энергия не превышает пороговый уровень 30 МДж, разрыв не возбуждается. После открытия выключателя ток размыкания падает до небольшого значения, и линия и последовательная емкость начинают разряжаться через разлом и шунтирующее реактивное сопротивление. Ток неисправности гаснет при первом пересечении нуля после порядка открытия, заданного выключателю неисправности (t = 6 циклов). Затем последовательный конденсатор прекращает разрядку и его напряжение колеблется около 220 кВ.
Измените тип отказа на отказ типа «три фазы - земля» путем проверки фаз A, B и C в блоке прерывателей отказов. Перезапустите моделирование. Обратите внимание, что во время сбоя энергия, рассеиваемая в MOV, накапливается быстрее, чем в случае отказа линии-земля. Энергия достигает порогового уровня 30 МДж после 3 циклов, за один цикл до открытия линейных выключателей. В результате зазор воспламеняется, и напряжение конденсатора быстро разряжается до нуля через схему демпфирования.